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» pH

pH

1924
  • Søren Peder Lauritz Sørensen
  • G. N. Lewis
  • IUPAC
分析化学におけるデジタルメーターを用いた実験室でのpH測定。.

(画像はイメージです)

pHは、水素イオン活性[latex]a_{H^+}[/latex]の負の常用対数として正式に定義されます。式は[latex]pH = -log_{10}(a_{H^+})[/latex]です。活性は、分子間力を考慮した水素イオンの実効濃度であり、無次元です。希薄溶液の場合、活性は[latex]H^+[/latex]イオンのモル濃度とほぼ等しくなるため、計算が簡略化されます。

水素イオン活性([latex]a_{H^+}[/latex])を用いた現代のpHの定義は、水素イオン濃度を用いたSørensenの1909年の提案を改良したものです。活性は、活性係数([latex]gamma_{H^+}[/latex])によって濃度([latex]c[/latex])と関連付けられます。[latex]a_{H^+} = gamma_{H^+} cdot c/c^0[/latex]、ここで[latex]c^0[/latex]は標準濃度(1 mol/L)です。希薄溶液では、[latex]gamma_{H^+}[/latex]は1に近づき、活性は濃度に近似します。しかし、濃度が高い溶液では、イオン相互作用によって実効濃度が低下するため、活性に基づく定義の方がより正確になります。

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
分析化学

タイプ

抽象システム

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • アレニウスの酸塩基理論
  • グルドバーグとワーゲによる集団作用の法則
  • G.N.ルイスによる化学活性の概念
  • 対数スケールの開発
  • ソーレンセンの初期濃度に基づくpHスケール

アプリケーション

  • 水質モニタリング
  • 農業における土壌検査
  • 臨床診断(血液ガス分析)
  • 食品・飲料製造
  • 化学合成
  • 医薬品製剤

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:pH、水素イオン活性、対数、電気化学、分析化学、IUPAC、濃度、水溶液、酸性度、pOH。

歴史的背景

PH

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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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