pH

पीएचयाpH,किसीविलयनकीअम्लतायाक्षारकताका एक माप है। इसे द्रवीभूतहाइड्रोजन आयनों(H⁺) कीगतिविधिकेसह-लघुगणक (कॉलॉगरिदम)के रूप में परिभाषित किया जाता है। हाइड्रोजन आयन केगतिविधि गुणांकको प्रयोगात्मक रूप से नहीं मापा जा सकता है, इसलिए वे सैद्धांतिक गणना पर आधारित होता हैं। pH स्केल, कोई सुनिश्चित स्केल नहीं है; इसका संबंध मानक विलयन के एक सेट (समुच्चय) के साथ होता है जिसके pH का आकलन अंतर्राष्ट्रीय संविदा के द्वारा किया जाता है।

pH की अवधारणा को सबसे पहले 1909 मेंकार्ल्सबर्ग लैबॉरेट्री केडेनिशरसायनशास्त्री,सॉरेन पेडर लॉरिट्ज़सॉरेनसेनने प्रस्तुत किया था। यह अभी भी अज्ञात है कि p की सटीक परिभाषा क्या है। कुछ संदर्भों से पता चलता है कि p, "पावर" ( “Power” )का प्रतीक है और अन्य इसे जर्मन शब्द "पोटेंज़" ( “Potenz” ) (जर्मन में जिसका अर्थ, पावर या शक्ति होता है)के रूप में संदर्भित करते हैं और अभी भी अन्य इसे "पोटेंशियल" ( “potential” या विभव) के रूप में संदर्भित करते हैं। जेंस नॉर्बी ने 2000 में एक पत्र प्रकाशित किया जिसमें उसने तर्क दिया कि p, एक स्थिरांक है और "ऋणात्मक लघुगणक"का प्रतीक है; जिसका प्रयोग अन्य कार्योंमें भी किया जाता है।H, हाइड्रोजन का प्रतीक है। सॉरेनसेन ने सुविधा के लिए "PH" संकेत का सुझाव दिया जो "पावर ऑफ हाइड्रोजन" का प्रतीक हैजिसमें सॉल्यूशन, p[H] में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के सह-लघुगणक का प्रयोग किया गया है।यद्यपि इस परिभाषा का अधिक्रमण कर दिया गया है। यदि एक इलेक्ट्रोड को ज्ञात हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के सॉल्यूशन के साथ अंशाकित किया जाता है तो p[H] को मापा जा सकता है।

शुद्ध जल को तटस्थ (न्यूट्रल) माना जाता है। 25°से.(77°फ़ै) पर शुद्ध जल का pH, 7.0 के आस-पास होता है। 7 से कम pH वाले सॉलूशन कोअम्लीयकहा जाता है और 7 से अधिक pH वाले सॉल्यूशन कोक्षारकीययाक्षारीयकहा जाता है।चिकित्सा शास्त्र,जीव विज्ञान,रसायन शास्त्र,खाद्य विज्ञान,पर्यावरण

विज्ञान,समुद्र विज्ञानऔर कई अन्य अनुप्रयोगों में pH के मापन का बहुत महत्त्व है।

परिभाषाएं

pH

pH को एक जलीय सॉल्यूशन मेंहाइड्रोजन आयनकी गतिविधि के दशमलवलघुगणकके घटाव के रूप में परिभाषित किया जाता है।इसकी लघुगणकीय प्रकृति की विशेषता के कारण, pH, एकआयामरहितक्वांटिटी है।

$\mathrm {pH} =-\log _{10}a_{\mbox{H}}=\log _{10}{\frac {1}{a_{\mbox{H}}}}$

जहांa_H,हाइड्रोजन आयनोंकी (आयामरहित)गतिविधिहै। इस परिभाषा का कारण यह है किa_H,किसी एकल आयन का एक गुण है जिसे केवल एक आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड की सहायता से प्रयोगात्मक रूप से मापा जा सकता है जोनेर्न्स्ट समीकरणके अनुसार हाइड्रोजन आयन की गतिविधि के साथ प्रतिक्रिया करता है। pH को साधारणतः एक संयुक्तग्लास इलेक्ट्रोडकी सहायता से मापा जाता है जो हाइड्रोजन के आयन की गतिविधि के प्रति संवेदनशील एक इलेक्ट्रोड और एककैलोमेल इलेक्ट्रोडया एकसिल्वर क्लोराइड इलेक्ट्रोडजैसे किसी रिफरेंस इलेक्ट्रोड के बीच के पोटेंशियल अंतर याइलेक्ट्रोमोटिव बल,E,को मापता है। संयुक्त ग्लास इलेक्ट्रोड आदर्शतः नेर्न्स्ट समीकरण का अनुसरण करता है:

$E=E^{0}+{\frac {RT}{nF}}\log _{e}(a_{\mbox{H}});\qquad \mathrm {pH} ={\frac {E^{0}-E}{2.303RT/F}}$

जहांE,एक मापा गया पोटेंशियल है औरE⁰,मानक इलेक्ट्रोड पोटेंशियल अर्थात् मानक अवस्था का इलेक्ट्रोड पोटेंशियल है जिसमें गतिविधि भी एक है।R,गैस स्थिरांकहै;T,केल्विन तापमान है;F,फैराडे स्थिरांकहै औरn,हस्तांतरित इलेक्ट्रॉन्स की संख्या का एक उदाहरण है। इलेक्ट्रोड पोटेंशियल,E,हाइड्रोजन आयन की गतिविधि के लघुगणक का समानुपाती होता है।

यह परिभाषा अपने आप में पूरी तरह से अव्यावहारिक है क्योंकि हाइड्रोजन आयन की गतिविधि,सांद्रताऔरगतिविधि गुणांकका गुणनफल होता है। हाइड्रोजन आयन के एकल-आयन की गतिविधि का गुणांक, एक ऐसी क्वांटिटी है जिसे प्रयोगात्मक रूप से नहीं मापा जा सकता है। इस कठिनाई से छुटकारा पाने के लिए, इलेक्ट्रोड को ज्ञात गतिविधि के सॉल्यूशन के संबंध मेंअंशाकितकर दिया जाता है।

pH कीसंक्रियात्मक परिभाषाको आधिकारिक रूप में इंटरनैशनल स्टैंडर्ड (अंतर्राष्ट्रीय मानक)ISO 31-8ने निम्न रूप में परिभाषित किया है:सॉल्यूशन X के लिए,गैल्वानिक सेलकेइलेक्ट्रोमोटिवबल,E_Xको मापा जाता है

रिफरेंस इलेक्ट्रोड

| KCl का सांद्रित सॉल्यूशन || सॉल्यूशन X | H₂| Pt और तब एक गैल्वानिक सेल के इलेक्ट्रोमोटिव बल,E_Sको भी मापा जाता है जो ज्ञात मानक pH के सॉल्यूशन S के द्वारा अज्ञात pH के सॉल्यूशन X, pH(X) की प्रतिस्थापना द्वारा उपर्युक्त से भिन्न होता है। तब X, का pH होता है

${\text{pH(X)}}-{\text{pH(S)}}={\frac {E_{\text{S}}-E_{\text{X}}}{2.303RT/F}}$

सॉल्यूशन X के pH और मानक सॉल्यूशन के pH के बीच का अंतर केवल दो मापे गए पोटेंशियल के बीच के अंतर पर निर्भर करता है। इस प्रकार, pH को एक पोटेंशियल से प्राप्त किया जाता है जिसे एक इलेक्ट्रोड के साथ मापा जाता है जो एक या एक से अधिक pH मानकों के विपरीत अंशाकित होता है; एकpH मीटरसेटिंग को इस प्रकार से समायोजित किया जाता है कि मानक के सॉल्यूशन की मीटर का पठन, pH(S) मान के बराबर होता है। मानक सॉल्यूशन S के एक रेंज के pH(S) मानों को, आगे की विस्तृत जानकारी के साथ,IUPACकी अनुशंसा में दर्शाया गया है।मानक सॉल्यूशन को प्रायः मानक बफर (अंतर्रोधी) सॉल्यूशन के रूप में वर्णित किया जाता है। व्यवहार में, वास्तविक इलेक्ट्रोड में नेर्न्स्ट के नियम की आदर्शता से छोटे-छोटे विचलन के लिए अनुमति देने के लिए दो या दो से अधिक मानक बफर का प्रयोग करना बेहतर होता है। ध्यान दें कि चूंकि तापमान, परिभाषित करने वाले समीकरणों में पाया जाता है, इसलिए सॉल्यूशन का pH, तापमान-आधारित होता है।

बहुत कम pH मानों, जैसे कुछ बहुत अम्लीय खदान के जलों के मापन के लिएविशेष प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। ऐसे मामलों में इलेक्ट्रोड का अंशांकन, सांद्रित सल्फ्यूरिक एसिड मानक सॉल्यूशन के साथ किया जा सकता है जिसके pH मानों की गणना, गतिविधि गुणांकों की गणना करने के लिए पिट्ज़र मापदंडों का प्रयोग करके की जा सकती है।

pH, एकअम्लता के फंक्शन(फलन या प्रकार्य) का उदाहरण है। हाइड्रोजन आयन की सांद्रता को अजलीय सॉल्वेंट्स में मापा जा सकता है लेकिन इसके फलस्वरूप एक भिन्नअम्लता के फंक्शनकी प्राप्ति होती है क्योंकि अजलीय सॉल्वेंट की मानक स्थिति, जल के मानक स्थिति से भिन्न होती है।सुपरएसिड्स,अजलीय अम्लों का एक वर्ग है जिसके लिएहैमेटअम्लता के फंक्शन,H₀को विकसित किया गया है।

p[H]

यह सॉरेनसेन की मूल परिभाषा थीजिसे pH के पक्ष में अधिक्रमित किया गया। हालांकि, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता को प्रत्यक्ष रूप से मापना संभव है, यदि हाइड्रोजन के आयन की सांद्रता के संदर्भ में इलेक्ट्रोड को अंशाकित किया जाता है। इसे करने का एक तरीका, जो बड़े स्केल पर प्रयुक्त होता रहा है, यह है कि बैकग्राउंड इलेक्ट्रोलाइट के एक अपेक्षाकृत उच्च सांद्रता की उपस्थिति में स्ट्रोंग (तेज़ या प्रभावशाली) क्षार के ज्ञात सांद्रता के सॉल्यूशन के साथ एक स्ट्रोंग एसिड के ज्ञात सांद्रता के सॉल्यूशन का अनुमापन करना है। चूंकि एसिड और क्षार की सांद्रता ज्ञात होती है इसलिए हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता की गणना करना आसान होता है ताकि मापे गए पोटेंशियल को सांद्रता के साथ सह-संबद्ध किया जा सके. अंशाकन का कार्य प्रायःग्रानप्लॉटका प्रयोग करके किया जाता है।अंशांकन, एक स्लोप फैक्टर,fऔर मानक इलेक्ट्रोड पोटेंशियल,E⁰के लिए एक मान उत्पन्न करता है ताकि नेर्न्स्ट समीकरण को फॉर्म

$E=E^{0}+f{\frac {RT}{nF}}\log _{e}[{\mbox{H}}^{+}]$

मेंEके प्रायोगिक मापन से हाइड्रोजन आयन सांद्रता को प्राप्त करने के लिए प्रयुक्त हो सकता है। स्लोप फैक्टर सामान्यतः एक से थोड़ा कम होता है। 0.95 से कम का एक स्लोप फैक्टर यह दर्शाता है कि इलेक्ट्रोड सही ढंग से काम नहीं कर रहा है। बैकग्राउंड इलेक्ट्रोलाइट की उपस्थिति यह सुनिश्चित करता है कि अनुमापन के दौरान हाइड्रोजन आयन गतिविधि गुणांक प्रभावी ढंग से स्थिर होता है। चूंकि यह स्थिर होता है इसलिए इसके मान कोमानक स्थितिको परिभाषित करके एक में स्थापित किया जा सकता है जो बैकग्राउंड इलेक्ट्रोलाइट युक्त सॉल्यूशन होता है। इस प्रकार, इस प्रक्रिया के प्रयोग के परिणामस्वरूप गतिविधि को सांद्रता के संख्यात्मक मान के बराबर किया जाता है।

p[H] और pH के बीच का अंतर बहुत कम होता है। यह कहा गया हैकि pH = p[H] + 0.04. दुर्भाग्यवश, दोनों प्रकार के मापन के लिए "pH" संज्ञा का प्रयोग करना बहुत आम बात है।

pOH

pOH को कभी-कभीक्षारियताया हाइड्रॉक्साइड आयनों, OH⁻की सांद्रता के एक माप के रूप में प्रयुक्त होता है। pOH को स्वतंत्र रूप से नहीं मापा जा सकता है बल्कि इसे pH से प्राप्त किया जाता है। जल में हाइड्रॉक्साइड आयनों की सांद्रता,

[OH⁻] =K_W/[H⁺]

द्वारा हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता से संबंधित होता है जहां K_W,जल केस्व-आयनीकरणका स्थिरांक है। निम्नसह-लघुगणकको लिया जाता है

pOH = pK_W− pH.

तो, कमरे के तापमान पर pOH ≈ 14 − pH. हालांकिमिट्टी की क्षारियताके मापन जैसी अन्य परिस्थितियों में यह संबंध पूरी तरह से मान्य नहीं है।

अनुप्रयोग

कुछ विशिष्ट pH मान

शुद्ध जल लगभग 7 pH होता है; सटीक मान, तापमान पर निर्भर करता है। जब एकएसिडका विलयन जल में किया जाता है तो pH, 7 से कम होगा और जब एकक्षारकयाक्षारका विलयन जल में किया जाता है तो pH, 7 से अधिक होगा. 1 mol dm⁻³सांद्रता परहाइड्रोक्लोरिक एसिडजैसे किसी स्ट्रोंग अम्ल के सॉल्यूशन का pH, 0 होता है। 1 mol dm⁻³सांद्रता परसोडियम हाइड्रॉक्साइडजैसे किसी स्ट्रोंग क्षार के सॉल्यूशन का pH, 14 होता है। इस प्रकार, मापे गए pH के मान अधिकतर 0 से 14 के अंतर्गत ही होगा. चूंकि pH, एक लघुगणकीय (लॉगरिदमिक) स्केल है इसलिए एक pH इकाई का अंतर, हाइड्रोजन आयन सांद्रता में दस गुना अंतर के बराबर होता है।

चूंकि ग्लास इलेक्ट्रोड (और अन्यआयन चयनित इलेक्ट्रोड), गतिविधि की प्रतिक्रिया करता है इसलिए इलेक्ट्रोड को किसी ऐसे माध्यम में अंशाकित किया जाना चाहिए जो किसी जांच किए जा रहे माध्यम के समान होता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई समुद्री जल के एक नमूने के pH को मापना चाहता है तो इलेक्ट्रोड को एक ऐसे सॉल्यूशन में अंशाकित किया जाना चाहिए जिसकी रासायनिक संरचना समुद्री जल के सदृश हो, जिसका विस्तृत वर्णन नीचे दिया गया है।

एकpH इंडिकेटरका प्रयोग करके pH के एक लगभग माप को प्राप्त किया जा सकता है। एक pH इंडिकेटर एक ऐसा सब्स्टैंस है जो एक विशेष pH मान के आस-पास के रंग को बदल देता है। यह एकवीक एसिडयावीक बेसहै और रंग परिवर्तन या तो 1 pH इकाई के आस-पासअम्ल पृथक्करण स्थिरांकमें या pK_aमान में, दोनों में से किसी एक तरफ होता है। उदाहरण के लिए, स्वाभाविक रूप से परिवर्तित होने वालालिटमस,एसिडिक सॉल्यूशन (अम्लीय घोल) (pH<7) में लाल और अल्कलाइन (pH>7) सॉल्यूशन (क्षारीय घोल) में नीला हो जाता है।यूनिवर्सल इंडिकेटरमें इंडिकेटरों का एक मिश्रण इस प्रकार से होता है कि लगभग pH 2 से pH 10 तक एक सतत रंग परिवर्तन होता रहता है। यूनिवर्सल इंडिकेटर पत्र, सामान्य पत्र है जिसमें यूनिवर्सल इंडिकेटर शामिल होता है।

यूनिवर्सल इंडिकेटर के घटक

इंडिकेटर	निम्न pH रंग	परिवर्तन pH रेंज	उच्च pH रंग
थाइमॉल नीला(पहला परिवर्तन)	लाल	1.2-2.8	ऑरेंज
मिथाइल लाल	लाल	4.4-6.2	पीला
ब्रोमोथाइमॉल नीला	पीला	6.0-7.6	नीला
थाइमॉल नीला (दूसरा परिवर्तन)	पीला	8.0-9.6	नीला
फेनोल्फ्थालीन	बेरंग	8.3-10.0	बैंगनी

जिस सॉल्यूशन का pH, 7 होता है उसे न्यूट्रल (तटस्थ) कहा जाता है अर्थात् यह न तो एसिडिक (अम्लीय) है और न ही बेसिक (क्षारकीय). जल, एकस्व-आयनीकरणप्रक्रिया के अधीन है।

H₂OH⁺+ OH⁻

पृथक्करण स्थिरांक,K_Wका मान लगभग 10⁻¹⁴होता है इसलिए नमक (साल्ट) के न्यूट्रल सॉल्यूशन में हाइड्रोजन आयन सांद्रता औरहाइड्रॉक्साइड आयनसांद्रता दोनों लगभग 10⁻⁷mol dm⁻³होते हैं। तापमान में वृद्धि होने पर शुद्ध जल का pH घटने लगता है। उदाहरण के लिए, 50 °C पर शुद्ध जल का pH, 6.55 होता है। ध्यान दें, हालांकि, हवा के संपर्क में आने वाला जल थोड़ा-थोड़ा एसिडिक (अम्लीय) होता है। इसका कारण यह है कि जल, हवा सेकार्बन डाइऑक्साइडको अवशोषित कर लेता है जो बाद में धीरे-धीरेकार्बोनिक एसिडमें बदल जाता है जो हाइड्रोजन आयन को मुक्त करके पृथक कर देता है:

CO₂+ H₂OH₂CO₃HCO₃⁻+ H⁺

वीक और स्ट्रोंग एसिड के लिए pH की गणना

एक स्ट्रोंग एसिड के मामले में, संपूर्ण पृथक्करण होता है इसलिए pH साधारणतः एसिड सांद्रता के लघुगणक के घटाव के बराबर होता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड के एक 0.01मोलरसॉल्यूशन का pH, −log(0.01) होता है अर्थात् pH = 2.

एक वीक एसिड के सॉल्यूशन के pH की गणना,ICE टेबल(सारणी) के माध्यम से की जा सकती है। लगभग 2 से अधिक pK_aमान वाले एसिड के लिए,

pH = ½ (pK_a− log c₀),

जहां c₀,एसिड की सांद्रता है। यह बरोज़ के वीक एसिड pH समीकरण के बराबर है

${\text{pH}}=-\log _{10}\left({\sqrt {K_{a}c_{0}}}\right)\,$

एक अधिक सामान्य विधि इस प्रकार है। एकवीक एसिड,HA का जल में विलयन करने के मामले पर विचार करें. सबसे पहले संतुलन अभिव्यक्ति को लिख लें.

HA$\rightleftharpoons$A⁻+ H⁺

इस प्रतिक्रिया के लिए संतुलन स्थिरांक को

$K_{\text{a}}=\mathrm {\frac {[A^{-}][H^{+}]}{[HA]}}$

के द्वारा निर्दिष्ट किया गया है जहां [], एक सांद्रता को दर्शाता है। दो अभिकर्मकों, [A⁻] के लिए C_Aऔर [H⁺] के लिए C_Hकीविश्लेषणात्मक सांद्रता,अभिकर्मक वाले वर्गों की सांद्रता के योग के बराबर होनी चाहिए. C_H,मिलाए गए मिनरल एसिड (खनिज अम्ल) की सांद्रता है।

C_A= [A⁻] +K_a[A⁻][H⁺]

C_H= [H⁺] +K_a[A⁻][H⁺]

पहले समीकरण से

$\mathrm {[A^{-}]={\frac {{\mathit {C}}_{A}}{1+{\mathit {K}}_{a}[H^{+}]}}}$

दूसरे समीकरण में इस अभिव्यक्ति के प्रतिस्थापन से प्राप्त होता है

$\mathrm {{\mathit {C}}_{H}=[H^{+}]+{\frac {{\mathit {K}}_{a}{\mathit {C}}_{A}[H^{+}]}{1+{\mathit {K}}_{a}[H^{+}]}}}$

यह हाइड्रोजन आयन सांद्रता में एक एकद्विघात समीकरणको स्पष्ट करता है

$\mathrm {{\mathit {K}}_{a}[H^{+}]^{2}+{\bigg (}1+({\mathit {C}}_{A}-{\mathit {C}}_{H}){\mathit {K}}_{a}{\bigg )}[H^{+}]-{\mathit {C}}_{H}=0}$

इस समीकरण के सॉल्यूशन (समाधान) से [H⁺] और इससे pH भी प्राप्त होता है।

इस विधि का प्रयोगपॉलिप्रोटिकएसिड के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डाइप्रोटिक एसिडऑक्सालिक एसिडके लिए, ऑक्सालेट आयन के लिए A²⁻लिखा जाता है,

C_A= [A²⁻] + β₁[A²⁻][H⁺] + β₂[A²⁻][H⁺]²

C_H= [H⁺] + β₁[A²⁻][H⁺] + 2β₂[A²⁻][H⁺]²

जहां β₁और β₂,क्युमुलेटिवप्रोटोनेशन स्थिरांक हैं। पहले समीकरण से दूसरे समीकरण में प्रतिस्थापित करने की इसी प्रक्रिया के बाद, [H⁺] में एकघन समीकरणप्राप्त होता है। सामान्यतः, समीकरण की डिग्री, आयनितयोग्य प्रोटॉनों की संख्या से एक अधिक होता है। इन समीकरणों के सॉल्यूशन को एक स्प्रेडशीट, जैसे [[EXCEL [एक्सेल]|एक्सेल (EXCEL)]] याऑरिजिन (Origin)की सहायता से अपेक्षाकृत आसानी से प्राप्त किया जा सकता है।

प्रकृति में pH

हाइड्रेंजिया मैक्रोफीला फूल या तो गुलाबी होती हैं या नीली, जो एक pH-आधारित संघटन और पौधों में मिट्टी एल्युमिनियम के उद्ग्रहण पर निर्भर करता है।

pH-आधारितवनस्पति वर्णकजिनका प्रयोगpH इंडिकेटरके रूप में किया जा सकता है, वेहिबिस्कस,मैरीगोल्ड (गेंदा),रेड कैबेज(एंथोसायानिन)सहित कई वनस्पतियों औररेड वाइनमें पाए जाते हैं।

समुद्री जल

समुद्री जलका pH, बहुत महत्त्वपूर्ण होता है और उसमेंसमुद्र के अम्लीकरणके लिए सबूत भी होता है। निर्धारण की पद्धति के आधार पर विशिष्ट pH पैमानों का अस्तित्व होता है।

1. NBSस्केल, pH_NBSचिह्नित. यह स्केल,NISTमानकों के साथ अंशाकित गैल्वानिक सेल्स (बिजली उत्पन्न करनेवाली कोशिकाओं) द्वारा pH निर्धारण के लिए उपयोगी है। दुर्भाग्य से, मानक बफर सॉल्यूशन कीआयनी शक्ति,समुद्री जल (~0.7 M) की शक्ति की तुलना में बहुत कम (~0.1 M) होती है। नतीजतन, एक स्ट्रोंगलिक्विड जंक्शन पोटेंशियलपर्टरबेशन, pH_NBSस्केल को मुक्त करता है जो समुद्री जल के pH निधारण के साथ प्रयोग करने के लिए अनुशंसित नहीं हैं।
2. कुल स्केल, pH_Tद्वारा चिह्नित.कृत्रिम समुद्री जलपर आधारित बफरों के एक सेट को विकसित किया गया।यह pH स्केल, pH_Tद्वारा चिह्नित कुल स्केल के रूप में निर्दिष्ट होता है।सल्फेटआयनयुक्त किसी माध्यम का प्रयोग करके कुल स्केल को परिभाषित किया गया जो प्रोटॉन अवशोषित संतुलन के अधीन है H⁺+ SO₄²⁻HSO₄⁻.
3. मुफ्त स्केल, pH_Fचिह्नित. यह स्केल, सल्फेट आयनों के प्रभाव को हटा देता है और पूरी तरह से [H⁺]_Fपर केंद्रित होता है जिसका सिद्धांत इसे हाइड्रोजन आयन सांद्रता का एक सरल निरूपण करना है। विश्लेषणात्मक ढंग से, केवल [H⁺]_Tको निर्धारित किया जा सकता है,इसलिए, [SO₄²⁻] और HSO₄⁻के पृथक्करण स्थिरांक का प्रयोग करके ही [H⁺]_Fका अनुमान लगाया जाना चाहिए. इस स्केल की उपयोगिता को गणन की जटिलता के द्वारा सीमित किया जाता है। मुक्त स्केल पर मापे गए pH का मान, कुल और समुद्री जल स्केल दोनों से 0.12 pH इकाइयों तक भिन्न होता है।
4. समुद्री जल स्केल, pH_SWSद्वारा चिह्नित. अंत में, समुद्री जल स्केल इस तथ्य की विवेचना करता है किहाइड्रोजन फ्लोराइडएक वीक एसिड है, H⁺+ F⁻HF. हालांकि, सल्फेट आयनों की सांद्रता, फ्लोराइड की सांद्रता से 400 अधिक होता है, इसलिए कुल और समुद्री जल स्केल के बीच का अंतर बहुत कम होता है।

लिविंग सिस्टम्स

लिविंग सिस्टम्स में pH

कम्पार्टमेंट	pH
गैस्ट्रिक एसिड	0.7
लाइसोज़ोम्स	4.5
क्रोमाफिन कोशिकाओंके दानें	5.5
मूत्र	6.0
37 °C पर न्यूट्रल H2O	6.81
साइटोसोल	7.2
मस्तिष्कमेरु द्रव(CSF)	7.3
रक्त	7.34 – 7.45
माइटोकॉन्ड्रियल मेट्रिक्स	7.5
अग्न्याशयके स्राव	8.1

एसिडोसिस के सामान्य लक्षण, [39] [40] शरीर में pH की कमी का परिणाम.

विभिन्न सेलुलर कम्पार्टमेंट्स,शरीर के द्रवऔर अंगों के pH को आमतौर परएसिड-बेस होमियोस्टेसिसनामक एक प्रक्रिया में कसकर नियमित किया जाता है।

रक्त का pH आमतौर पर थोड़ा-थोड़ा क्षारकीय होता है जिसके pH का मान 7.4 होता है।जीव विज्ञानऔर चिकित्सा विज्ञान में इस मान को प्रायः फिज़िओलॉजिकल pH के रूप में संदर्भित किया जाता है।

प्लेक(फलक), एक स्थानीय अम्लीय वातावरण तैयार कर सकता है जिसका परिणाम, डिमिनरलाइज़ेशन द्वारादंत क्षयके रूप में हो सकता है।

एंजाइमऔर अन्यप्रोटीनमें pH की एक इष्टतम सीमा होती है और इस सीमा के बाहर वे निष्क्रिय याविकृतहो सकते हैं।

एसिड-बेस होमियोस्टेसिस में सबसे आम विकार,एसिडोसिसहै, जिसका अर्थ शरीर में अम्ल के अधिभार से है जिसे आम तौर पर pH के 7.35 से नीचे गिरने के रूप में परिभाषित किया जाता है।

शरीर में, निम्नलिखित समीकरण द्वारा ज्ञातबेस एक्सेस(be) औरबाइकार्बोनेटकी सांद्रता (HCO₃) से pH का अनुमान लगाया जा सकता है:

$\mathrm {pH} ={\frac {be-0.93\mathrm {HCO_{3}} +124}{13.77}}$

इन्हें भी देखें

• एसिडोसिस
• अल्कलोसिस
• pH मीटर
• pH इंडिकेटर

बाहरी कड़ियाँ

• ऑनलाइन pH कैलक्यूलेटर