Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Lar » pH

pH

1924
  • Søren Peder Lauritz Sørensen
  • G. N. Lewis
  • IUPAC
Medição de pH em laboratório com um medidor digital em química analítica.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

pH is formally defined as the negative decimal logarithm of the hydrogen ion activity, [latex]a_{H^+}[/latex]. The formula is [latex]pH = -\log_{10}(a_{H^+})[/latex]. Activity is the effective concentration of hydrogen ions, accounting for intermolecular forces, and is dimensionless. For dilute solutions, activity is approximately equal to the molar concentration of [latex]H^+[/latex] ions, simplifying the calculation.

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.

Como a atividade de um único íon não pode ser medida independentemente, o IUPAC Estabeleceu-se uma definição operacional. Essa definição baseia-se em uma célula de referência padrão primária e em uma série de soluções tampão padrão certificadas com valores de pH atribuídos. Uma medição prática de pH compara o potencial de um eletrodo na solução da amostra com seu potencial nesses tampões padrão, calibrando efetivamente a medição em relação à escala estabelecida. Isso garante a consistência e a comparabilidade dos valores de pH medidos em todo o mundo.

UNESCO Nomenclature: 2201
Química analítica

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Teoria de Arrhenius sobre ácidos e bases
  • lei da ação de massas por Guldberg e Waage
  • Conceito de atividade química por GN Lewis
  • desenvolvimento de escalas logarítmicas
  • Escala de pH inicial de Sørensen baseada na concentração

Aplicações

  • monitoramento da qualidade da água
  • análise de solo na agricultura
  • diagnóstico clínico (análise de gases sanguíneos)
  • produção de alimentos e bebidas
  • síntese química
  • formulação farmacêutica

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • real-time cellular pH monitoring using nano-sensors
  • automated pH control systems for bioreactors
  • smart soil sensors for precision agriculture
  • vestível sensors for monitoring sweat pH for health diagnostics
  • pH-responsive drug delivery systems
  • advanced corrosion monitoring systems in industrial pipelines
  • ocean acidification tracking buoys with high-precision pH probes
  • on-chip eletroforese systems with integrated pH gradients
  • self-calibrating pH meters for long-term unattended deployment
  • AI-driven water treatment plants that optimize chemical dosing based on real-time pH data
Relacionado a: pH, atividade do íon hidrogênio, logaritmo, eletroquímica, química analítica, IUPAC, concentração, solução aquosa, acidez, pOH.

Contexto histórico

PH

1920
1921
1924
1924
1925
1926
1927
1920
1921
1922
1924
1925
1926
1926
1927

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

Imagens em tamanho real e downloads estão disponíveis apenas, 100% gratuitos, para membros registrados.