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ｐＨ（ペーハー）
水素イオン濃度指数のこと。水（溶液）の酸性・アルカリ性の強さを示すもので、ｐＨ７付近を中性、これより小さいものを酸性、大きいものをアルカリ性という。
雨水は空気中の二酸化炭素を吸収するため、大気が酸性物質に汚染されていなくてもｐＨ５.６程度の弱い酸性を示すことがある。従って、ｐＨ５.６以下になった雨水などを酸性雨という。
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水素イオン指数
英訳・(英)同義/類義語：hydrogen ion exponent
溶液の水素イオン濃度の逆対数。７を中性とし、これ以上をアルカリ性、これ以下を酸性という。
ウィキペディア |
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水素イオン指数
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2011/06/24 13:38 UTC 版)
(ペーハー から転送)
| 酸と塩基 |
水素イオン指数（すいそイオンしすう）または水素イオン濃度指数とは、物質の酸性、アルカリ性の度合いを示す数値である。pH（potential Hydrogen, power of Hydrogenの略）という記号で表される。pHの読みはピーエイチ（英語読み）、またはペーハー（ドイツ語読み）。日本では1957年にpHのJISを制定する際に読みがピーエイチ[要出典]と定められ、現在の法令[1]およびJIS[2]ではピーエッチと定められているが、ペーハーの読みも年配者を中心に依然用いられる事が多い。
特に断らない場合は水溶液中での値を指す。なお、pH=7 の場合は中性と呼ばれる。pHが小さくなればなるほど酸性が強いとされ、逆にpHが大きくなればなるほどアルカリ性が強いとされる。
目次 |
定義
水素イオン指数pHは、水素イオン活量を 
と表すとき、次式により定義される。なお、対数 (log) は底を10とする常用対数を使用する。
また希薄水溶液中においては水素イオン活量は水素イオン濃度 [ H+ ] にほぼ等しいと近似されるため、濃度で表すことが多い。
![\mathrm{pH} = -\log_{10} [\mathrm{H}^+] = \log_{10} \frac{1}{[\mathrm{H}^+]}](http://img.westatic.com/ic/?u=http%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fmath%2Fc%2F7%2F0%2Fc7056afba9a5dd6350e17b77e80cb049.png)
酸性の場合、水素イオン活量が水酸化物イオン活量より大きくなり、中性の場合は水素イオン活量と水酸化物イオン活量とが等しくなり、そしてアルカリ性の場合は水素イオン活量より水酸化物イオン活量が大きくなる。
水素イオン指数pHと同様にして、水酸化物イオン指数: pOHを次式により定義することができる。
希薄水溶液中においては水酸化物イオン活量 
も水酸化物イオン濃度 [ OH− ] にほぼ等しいと近似されるため、濃度で表すことが多い。
![\mathrm{pOH} = -\log_{10} [\mathrm{OH}^-] = \log_{10} \frac{1}{[\mathrm{OH}^-]}](http://img.westatic.com/ic/?u=http%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fmath%2F3%2F1%2F6%2F31662da533fa59ad4c63986d2b645517.png)
水素イオン活量 と水酸化物イオン活量 の積（水のイオン積）は25℃、1 atm でほぼ 1 × 10−14 (mol dm−3)² （実際の測定値は 1.008 × 10−14 (mol dm−3)²）で一定なので、次式の関係が成り立つ。
25 ℃ の純水の場合ほぼ pH=7（中性）となる。中性を境に pH<7 の場合を酸性、pH>7 の場合を塩基性（アルカリ性）と呼ぶ。
値の範囲
pHの値の範囲が特に存在するわけではない。一方で日本の高等学校の教科書などではpHが0～14の範囲で図表が掲げられ、水溶液のpHは、ほぼ0～14の範囲で変わると記述されている[3]。
また水溶液のガラス電極によるpH測定において、信頼性の高い値が得られるのはおよそpH=1～12の範囲内、イオン強度は0.1以下である。まず濃厚な酸の水溶液をガラス電極により測定する場合、ガラス電極表面の膨潤および陰イオンの吸着などが影響し、酸誤差が生じる。次に濃厚な塩基水溶液の場合はガラス電極表面への陽イオンの吸着などの影響によりアルカリ誤差を生じ、これは陽イオンのイオン半径が小さいほど大きい傾向がある[4]。
しかし、濃厚な強酸、強塩基水溶液あるいは超酸、超塩基ではpHの値がマイナスの値となる場合や、14を超える場合が存在する。この場合、pHやpOHではあまり意味をなさないため酸度関数によって表現するのが一般的である。
測定
pHは、測定によって数値を求める事が出来る。
- リトマス紙
- 単に酸性、中性またはアルカリ性かのみを確認する場合、リトマス紙が用いられる。
- pH指示薬（pHインジケーター）
- 必要に応じ、試験管などに分取した液に指示薬を加えることで、判定する。通常、指示薬の一覧にあるような色素が用いられ、市販されており、それぞれ色が異なる。複数試すことで、液のpHが概ねいくつなのかを判断する事が出来る。
- pH試験紙
- 指示薬を紙に染み込ませ、乾燥させたものなどが、販売されている。液に触れると、液のpHに応じ、色が変化する。また、複数（2 - 4種類程度）の小さな試験紙が付属しているものもあり、このタイプはそれぞれの色の組み合わせによって、pHの数値を読み取る事が出来る仕組みにあらかじめなっている。
- 水素電極
- 水素電極（白金黒水素電極など）は白金板の表面が微粒子の白金黒で覆われたもので、105 Pa の純粋な水素ガスを通じながら使用する。
- その電極反応は以下の通りで、ネルンストの式によりpHと電極電位との間には以下の関係が成立し、水素イオン活量と電極電位には直線関係がある。
- 2 H+(aq) + 2 e− = H2(g), E°= 0 V
- 参照電極（照合電極、reference electrode）としては銀-塩化銀電極あるいはカロメル電極などが用いられ、それらと水素電極との電位差をpHに換算する。
- pH計
- pH電極（ガラス電極など）を接続したpH計を使用し、電気的に測定する事が出来る。
- 電極内部にpH一定の緩衝溶液が封入され、ガラス膜の内部および測定溶液に接触する外部にそれぞれ水素イオンが吸着し電位差を生ずる。ガラス電極と参照電極との電位差をpHに換算する。
- 内部電極 | 内部液 | ガラス膜 | 試料溶液 | 外部照合電極
ペーハーに関連した本
- 24時間pHモニタリング―胃分泌機能検査としての今後の展開 ヴァンメディカル
- pHを測る (化学セミナー) 本橋 亮一 丸善
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ペーハーに関係した商品
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