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pH

1924
  • Søren Peder Lauritz Sørensen
  • G. N. Lewis
  • IUPAC
Mesure du pH en laboratoire à l'aide d'un appareil de mesure numérique en chimie analytique.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le pH est formellement défini comme le logarithme décimal négatif de l'activité de l'ion hydrogène, [latex]a_{H^+}[/latex]. La formule est [latex]pH = -\log_{10}(a_{H^+})[/latex]. L'activité est la concentration effective d'ions hydrogène, compte tenu des forces intermoléculaires, et est sans dimension. Pour les solutions diluées, l'activité est approximativement égale à la concentration molaire des ions [latex]H^+[/latex], ce qui simplifie le calcul.

The modern definition of pH using hydrogen ion activity ([latex]a_{H^+}[/latex]) is a refinement of Sørensen’s original 1909 proposal, which used hydrogen ion concentration. The activity is related to concentration ([latex]c[/latex]) by the activity coefficient ([latex]gamma_{H^+}[/latex]): [latex]a_{H^+} = gamma_{H^+} cdot c/c^0[/latex], where [latex]c^0[/latex] is the standard concentration (1 mol/L). In dilute solutions, [latex]gamma_{H^+}[/latex] approaches 1, and activity approximates concentration. However, in more concentrated solutions, ionic interactions reduce the effective concentration, making the activity-based definition more accurate.

Because the activity of a single ion cannot be measured independently, the IUPAC has established an operational definition. This definition relies on a primary standard reference cell and a series of certified standard buffer solutions with assigned pH values. A practical pH measurement compares the potential of an electrode in the sample solution to its potential in these standard buffers, effectively calibrating the measurement against the established scale. This ensures consistency and comparability of pH values measured worldwide.

UNESCO Nomenclature: 2201
– Chimie analytique

Taper

Système abstrait

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Arrhenius theory of acids and bases
  • law of mass action by Guldberg and Waage
  • concept of chemical activity by G. N. Lewis
  • development of logarithmic scales
  • Sørensen’s initial concentration-based pH scale

Applications

  • water quality monitoring
  • soil testing in agriculture
  • clinical diagnostics (blood gas analysis)
  • food and beverage production
  • synthèse chimique
  • pharmaceutical formulation

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Related to: pH, hydrogen ion activity, logarithm, electrochemistry, analytical chemistry, IUPAC, concentration, aqueous solution, acidity, pOH.

Contexte historique

PH

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(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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