Jeg husker, at jeg lærte om syrer og baser (eller syrer og baser) ret tidligt i skolen. Syrer var skarpe eddikeagtige stoffer som citronsaft, mens baser var sæbeagtige stoffer som kalkvand eller kaustisk soda. Vi lærte også om pH-skalaen, som måler et stofs surhedsgrad eller alkalinitet. pH-skalaen går fra 1-14, hvor pH 7 er helt neutral, dvs. vand. Alt med en meget lav pH-værdi er surt, mens stoffer med en høj pH-værdi er basiske.

Det var først senere, at jeg fandt ud af, hvad pH-skalaen egentlig betød, og da jeg gjorde det, var jeg helt forbløffet over det. Jeg havde altid gået ud fra, at den enten stod for to ord eller var opkaldt efter nogen. Jeg undrede mig nogle gange over, hvorfor den blev skrevet sådan (lille p, stort H), men aldrig nok til at spørge alvorligt om det.

For det første er det H ikke et H. Grunden til, at det er skrevet med stort, er, at det er symbolet for hydrogen.

P’et er heller ikke et p, det er et bogstav, der bruges som en forkortelse for en matematisk operation. For at være specifik, operationen “-log10”. Det, jeg havde antaget var bogstaverne pH, var i virkeligheden en videnskabelig formel, -log10 af koncentrationen af hydrogenioner:

pH = – log10

Med det in mente gav pH-skalaen meget mere mening som et mål for surhedsgrad. Syrer har et par forskellige definitioner, men overordnet set er de stoffer, der kan generere hydrogenioner, når de er i en opløsning. pH er en måde at vise, hvor mange hydrogenioner de frigiver uden at skulle tælle alle ionerne op. pH har heller ingen enheder, hvilket er meget nyttigt for folk som mig, der finder enheder forvirrende.

For at være sur skal et stof altså indeholde hydrogen, i en form, der kan frigives til vand. Stoffer som CH4 (metan) er ikke sure, da alle fire hydrogener er bundet meget tæt til kulstoffet og ikke kan gå nogen steder hen. CH4 har en neutral pH-værdi på omkring 7. På den anden side er stoffer som f.eks. saltsyre, HCl, bundet sammen af polære ionbindinger, og når de kommer i vand, vil hydrogenet løsrive sig og danne hydrogenioner, hvilket gør væsken sur. HCl har derfor en meget lav pH-værdi og er en meget stærk syre.

svage syrer, med pH 5 eller 6, er lidt mere komplekse. De dannes, når en forbindelse kan frigive hydrogenioner, men kun meget svagt. Eksempler er ofte organiske forbindelser, som, selv om de har mange hydrogener i deres kemiske struktur, kun meget få af disse kan løsrive sig i opløsning. Eddikesyre (HC2H3O2) er en svag syre, da det kun er hydrogenet forrest i ligningen, der kan dissocieres, og det er ikke enormt energimæssigt fordelagtigt for den at gøre det.

Ph-skalaen med en liste over stoffer ved hver pH-værdi. Syrer i toppen, baser i bunden. Billedet er vist nedenfor.

Jeg kan godt lide, at “pH” har en egentlig kemisk og matematisk betydning og ikke bare er et tilfældigt sæt bogstaver. Selv om matematikken omkring surhedsgrad kan blive lidt kompliceret, jo længere man kommer ind i kemien, er -log10 stadig den vigtigste definition af både surhedsgrad og alkalinitet.

Krediteringslink til billede 2