PH का स्रोत देखें

{{Lowercase title}}
'''पीएच''' या '''pH''', किसी [[विलयन]] की [[अम्ल]]ता या [[क्षार (रसायन विज्ञान)|क्षारकता]] का एक माप है। इसे द्रवीभूत [[हाइड्रोजन|हाइड्रोजन आयनों]] (H<sup>+</sup>) की [[गतिविधि (रसायन विज्ञान)|गतिविधि]] के [[सह-लघुगणक|सह-लघुगणक (कॉलॉगरिदम)]] के रूप में परिभाषित किया जाता है। हाइड्रोजन आयन के [[गतिविधि गुणांक]] को प्रयोगात्मक रूप से नहीं मापा जा सकता है, इसलिए वे सैद्धांतिक गणना पर आधारित होते 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।<ref>{{cite web| url=http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract01/rondinini_prs.pdf| title=The Measurement of pH - Definition, Standards and Procedures] – Report of the Working Party on pH, IUPAC Provisional Recommendation| date=2001| access-date=1 फ़रवरी 2010| archive-url=https://web.archive.org/web/20070927062112/http://www.iupac.org/reports/provisional/abstract01/rondinini_prs.pdf| archive-date=27 सितंबर 2007| url-status=dead}} pH के वर्तमान IUPAC 1985 और ISO 31-8 परिभाषा को संशोधित करना का एक प्रस्ताव.</ref> 

pH की अवधारणा को सबसे पहले 1909 में [[कार्ल्सबर्ग लैबॉरेट्री]] 
के [[डेनमार्क के लोग|डेनिश]] [[रसायनज्ञ|रसायनशास्त्री]], [[सॉरेन पेडर लॉरिट्ज़ सॉरेनसेन|सॉरेन पेडर लॉरिट्ज़ <span class="goog-gtc-fnr-highlight">सॉरेनसेन</span>]] ने 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”)<ref name="Sor">कार्ल्सबर्ग ग्रूप कंपनी के इतिहास का पृष्ठ, http://www.carlsberggroup.com/Company/Research/Pages/pHValue.aspx {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100115130633/http://www.carlsberggroup.com/Company/Research/Pages/pHValue.aspx |date=15 जनवरी 2010 }}</ref> का प्रतीक है और अन्य इसे जर्मन शब्द "पोटेंज़" (“Potenz”) (जर्मन में जिसका अर्थ, पावर या शक्ति होता है)<ref name="Uw">वाटरलू विश्वविद्यालय - pH स्केल, http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c123/ph.html {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180929070151/http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c123/ph.html |date=29 सितंबर 2018 }}</ref> 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"<ref name="Jens">नॉर्बी, जेंस. 2000. pH में छोटे अक्षर के p की उत्पत्ति और उसका अर्थ. बायोकेमिकल साइंस में प्रवृत्तियां 25:36-37., http://download.cell.com/trends/biochemical-sciences/pdf/PIIS0968000499015170.pdf {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090327135040/http://download.cell.com/trends/biochemical-sciences/pdf/PIIS0968000499015170.pdf |date=27 मार्च 2009 }}</ref> का प्रतीक है; जिसका प्रयोग अन्य कार्यों<ref name="Fun">फंडामेंटल्स ऑफ एनालाइटिकल टॉक्सिकॉलॉजी (विश्लेषणात्मक विष विज्ञान के मूलभूत सिद्धांत), http://books.google.com.br/books?id=LBag6XlAJY0C {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130926113034/http://books.google.com.br/books?id=LBag6XlAJY0C |date=26 सितंबर 2013 }}</ref> में 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 है<ref name="Sor" /> जिसमें सॉल्यूशन, p[H] में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता के सह-लघुगणक का प्रयोग किया गया है।<ref><span class="goog-gtc-fnr-highlight">सॉरेनसेन</span>, https://web.archive.org/web/20011031201702/http://www.geocities.com/bioelectrochemistry/sorensen.htm</ref> 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। {{convert|25|°C|°F|abbr=on|lk=on}} पर शुद्ध जल का pH, 7.0 के आस-पास होता है। 7 से कम pH वाले सॉलूशन को [[अम्ल]]ीय कहा जाता है और 7 से अधिक pH वाले सॉल्यूशन को [[क्षार (रसायन विज्ञान)|क्षारकीय]] या [[अल्कलाइन|क्षारीय]] कहा जाता है। [[औषधि|चिकित्सा शास्त्र]], [[जीव विज्ञान]], [[रसायन विज्ञान|रसायन शास्त्र]], [[खाद्य विज्ञान]], [[पर्यावरणीय विज्ञान|पर्यावरण विज्ञान]], [[समुद्र विज्ञान]] और कई अन्य अनुप्रयोगों में pH के मापन का बहुत महत्व है। 

== परिभाषाएं ==
=== pH ===
pH को एक जलीय सॉल्यूशन में [[हाइड्रोजन|हाइड्रोजन आयन]] की गतिविधि के दशमलव [[लघुगणक]] के घटाव के रूप में परिभाषित किया जाता है।<ref>{{cite web|url=http://goldbook.iupac.org/P04524.html|title=pH|work=IUPAC Goldbook|access-date=1 फ़रवरी 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20091219144744/http://goldbook.iupac.org/P04524.html|archive-date=19 दिसंबर 2009|url-status=dead}}</ref> इसकी लघुगणकीय प्रकृति की विशेषता के कारण, pH, एक [[आयामरहित|<span class="goog-gtc-fnr-highlight">आयामरहित</span>]] क्वांटिटी है।

:<math>\mathrm{pH} = - \log_{10} a_ \mbox{H} = \log_{10} \frac{1}{a_ \mbox{H}}</math>

जहां ''a'' <sub>H</sub>, [[हाइड्रोजन|हाइड्रोजन आयनों]] की (आयामरहित) [[गतिविधि (रसायन विज्ञान)|गतिविधि]] है। इस परिभाषा का कारण यह है कि ''a'' <sub>H</sub>, किसी एकल आयन का एक गुण है जिसे केवल एक आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड की सहायता से प्रयोगात्मक रूप से मापा जा सकता है जो [[नेर्न्स्ट समीकरण]] के अनुसार हाइड्रोजन आयन की गतिविधि के साथ प्रतिक्रिया करता है। pH को साधारणतः एक संयुक्त [[ग्लास इलेक्ट्रोड]] की सहायता से मापा जाता है जो हाइड्रोजन के आयन की गतिविधि के प्रति संवेदनशील एक इलेक्ट्रोड और एक [[संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड|कैलोमेल इलेक्ट्रोड]] या एक [[सिल्वर क्लोराइड इलेक्ट्रोड]] जैसे किसी रिफरेंस इलेक्ट्रोड के बीच के पोटेंशियल अंतर या <span class="goog-gtc-fnr-highlight">इलेक्ट्रोमोटिव बल</span>, ''E'', को मापता है। संयुक्त ग्लास इलेक्ट्रोड आदर्शतः नेर्न्स्ट समीकरण का अनुसरण करता है: 

:<math> E = E^0 + \frac{RT}{nF} \log_e(a_\mbox{H}); \qquad \mathrm{pH} = \frac{E^0-E}{2.303 RT/F}</math>

जहां ''E'', एक मापा गया पोटेंशियल है और ''E'' <sup>0</sup>, मानक इलेक्ट्रोड पोटेंशियल अर्थात मानक अवस्था का इलेक्ट्रोड पोटेंशियल है जिसमें गतिविधि भी एक है। ''R'', [[गैस स्थिरांक]] है; ''T'', केल्विन तापमान है; ''F'', [[फैराडे स्थिरांक]] है और ''n'', 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, [[सांद्रता]] और [[गतिविधि गुणांक]] का 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 में [[जांचना|अंशाकित]] कर दिया जाता है। 

pH की [[संचालनगत परिभाषा|संक्रियात्मक परिभाषा]] को आधिकारिक रूप में इंटरनैशनल स्टैंडर्ड (अंतर्राष्ट्रीय मानक) [[ISO 31-8]] ने निम्न रूप में परिभाषित किया है:<ref>मात्र और इकाइयां - भाग 8: भौतिक रसायन और आण्विक भौतिकी, एनेक्स C (मानक): pH. [[इंटरनैशनल ऑर्गनाइज़ेशन फॉर स्टैंडर्डाइज़ेशन|अन्तर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन]], 1992.</ref> सॉल्यूशन X के लिए, [[बिजली उत्पन्न करनेवाली सेल|गैल्वानिक सेल]] के <span class="goog-gtc-fnr-highlight">इलेक्ट्रोमोटिव</span> बल, ''E'' <sub>X</sub> को मापा जाता है 

:रिफरेंस इलेक्ट्रोड
| KCl का सांद्रित सॉल्यूशन || सॉल्यूशन X | H<sub>2</sub> | Pt 
और तब एक गैल्वानिक सेल के इलेक्ट्रोमोटिव बल, ''E'' <sub>S</sub> को 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 

:<math> \text{pH(X)} - \text{pH(S)} = \frac{E_\text{S} - E_\text{X} }{2.303RT/F}</math>

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; एक [[पीएच मापक|pH मीटर]] सेटिंग 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, [[IUPAC]] की अनुशंसा में दर्शाया गया है।<ref>[http://www.iupac.org/publications/pac/1985/pdf/5703x0531.pdf pH स्केल्स, मानक रिफरेंस मानों, pH के मापन और संबंधित शब्दावली की परिभाषाएं] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070924235637/http://www.iupac.org/publications/pac/1985/pdf/5703x0531.pdf |date=24 सितंबर 2007 }}. प्योर एप्ल. रसायन. (1985), 57, pp 531–542.</ref> 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 लिए<ref>नोर्डस्ट्रोम, DK ''et al'' . (2000) ऋणात्मक pH और आयरन माउंटेन कैलिफोर्निया के अति अम्लीय खदान जल. ''पर्यावरण विज्ञान तकनीक'', '''34''', 254-258.</ref> विशेष 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।<ref>{{cite book|last=Zemaitis|first=J.F.|author2=Clark, D.M; Rafal, M; Scrivner, N.C.|title=Handbook of Aqueous Electrolyte Thermodynamics: Theory & Application|publisher=Wiley|date=1986|isbn=978-0-8169-0350-4}}4 अध्याय</ref>

pH, एक <span class="goog-gtc-fnr-highlight">[[अम्लता का फंक्शन|अम्लता के फंक्शन]]</span> (फलन या प्रकार्य) का उदाहरण है। हाइड्रोजन आयन की सांद्रता को अजलीय सॉल्वेंट्स में मापा जा सकता है लेकिन इसके फलस्वरूप एक भिन्न <span class="goog-gtc-fnr-highlight">अम्लता के फंक्शन</span> की 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 लिए [[हैमेट अम्लता का फंक्शन|हैमेट <span class="goog-gtc-fnr-highlight">अम्लता के फंक्शन</span>]], ''H'' <sub>0</sub> को विकसित किया गया है। 

=== p[H] ===
यह सॉरेनसेन की मूल परिभाषा थी<ref name="Sor" /> जिसे 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 प्रायः [[ग्रान प्लॉट#इलेक्ट्रोड अंशांकन|<span class="goog-gtc-fnr-highlight">ग्रान</span> प्लॉट]] का प्रयोग करके किया जाता है।<ref>{{cite journal| last=Rossotti| first=F.J.C.| author2=Rossotti, H.|date=1965|title=Potentiometric titrations using Gran plots: A textbook omission| url=https://archive.org/details/sim_journal-of-chemical-education_1965-07_42_7/page/375|journal=J. Chem. Ed.|volume=42|pages=375–378}}</ref> अंशांकन, एक स्लोप फैक्टर, ''f'' और मानक इलेक्ट्रोड पोटेंशियल, ''E'' <sup>0</sup> के लिए एक मान उत्पन्न करता है ताकि नेर्न्स्ट समीकरण को फॉर्म 

:<math>E = E^0 + f\frac{RT}{nF} \log_e[\mbox{H}^+]</math>
में ''E'' के 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 को [[मानक स्थिति]] को 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 है<ref>{{VogelQuantitative}}13.23 धारा, "pH का निर्धारण"</ref> कि 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-कभी [[क्षारियता]] या हाइड्रॉक्साइड आयनों, OH<sup>−</sup> 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<sup>−</sup>] = ''K'' <sub>W</sub> /[H<sup>+</sup>]

द्वारा हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता से संबंधित होता है जहां K<sub>W</sub>, जल के [[जल का स्व-आयनीकरण|स्व-आयनीकरण]] का स्थिरांक है। निम्न [[सह-लघुगणक]] को लिया जाता है 

:pOH = p''K'' <sub>W</sub> − pH.

तो, कमरे के तापमान पर pOH ≈ 14 − pH. हालांकि [[क्षार मिट्टी|मिट्टी की क्षारियता]] के मापन जैसी अन्य परिस्थितियों में यह संबंध पूरी तरह से मान्य नहीं है।

== अनुप्रयोग ==
[[चित्र:PH scale.png|thumb|350px|right|कुछ विशिष्ट pH मान]]

शुद्ध जल लगभग 7 pH होता है; सटीक मान, तापमान पर निर्भर करता है। जब एक [[एसिड]] का विलयन जल में किया जाता है तो pH, 7 से कम होगा और जब एक [[बेस (रसायन विज्ञान)|क्षारक]] या [[क्षार]] का विलयन जल में किया जाता है तो pH, 7 से अधिक होगा. 1&nbsp;mol dm<sup>−3</sup> सांद्रता पर [[हाइड्रोक्लोरिक अम्ल|हाइड्रोक्लोरिक एसिड]] जैसे किसी स्ट्रोंग अम्ल के सॉल्यूशन का pH, 0 होता है। 1&nbsp;mol dm<sup>−3</sup> सांद्रता पर [[सोडियम हाइड्रॉक्साइड]] जैसे 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 अन्य [[आयन चयनात्मक इलेक्ट्रोड|आयन 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। 

एक [[pH इंडिकेटर]] का 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 एक [[वीक एसिड]] या [[वीक बेस]] है और रंग परिवर्तन या तो 1 pH इकाई के आस-पास [[एसिड पृथक्करण स्थिरांक|अम्ल पृथक्करण स्थिरांक]] में या p''K'' <sub>a</sub> मान में, दोनों में से किसी एक तरफ होता है। उदाहरण के लिए, स्वाभाविक रूप से परिवर्तित होने वाला [[लिटमस परीक्षण (रसायन शास्त्र)|लिटमस]], एसिडिक सॉल्यूशन (अम्लीय घोल) (pH<7) में लाल और अल्कलाइन (pH>7) सॉल्यूशन (क्षारीय घोल) में नीला हो जाता है। [[यूनिवर्सल इंडिकेटर]] में 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। 

{| class="wikitable" border="1" cellpadding="2"
|+यूनिवर्सल इंडिकेटर के घटक
!इंडिकेटर
!निम्न pH रंग
!परिवर्तन pH रेंज
!उच्च pH रंग
|-
| [[थाइमॉल नीला]] (पहला परिवर्तन)
| bgcolor="red"|लाल
| align="center"|1.2-2.8
| bgcolor="orange"|ऑरेंज
|-
| [[मिथाइल लाल]]
| bgcolor="red"|लाल
| align="center"|4.4-6.2
| bgcolor="yellow"|पीला
|-
| [[ब्रोमोथाइमॉल नीला]]
| bgcolor="yellow"|पीला
| align="center"|6.0-7.6
| bgcolor="3333ff"|नीला
|-
| थाइमॉल नीला (दूसरा परिवर्तन)
| bgcolor="yellow"|पीला
| align="center"|8.0-9.6
| bgcolor="3333ff"|नीला
|-
| [[फेनोल्फ्थालीन]]
| बेरंग
| align="center"|8.3-10.0
| bgcolor="770077"|बैंगनी
|-
|}

जिस सॉल्यूशन का pH, 7 होता है उसे न्यूट्रल (तटस्थ) कहा जाता है अर्थात यह न तो एसिडिक (अम्लीय) है और न ही बेसिक (क्षारकीय). जल, एक [[जल का स्व-आयनीकरण|स्व-आयनीकरण]] प्रक्रिया के अधीन है।

:H<sub>2</sub>O {{eqm}} H<sup>+</sup> + OH<sup>−</sup>
पृथक्करण स्थिरांक, ''K'' <sub>W</sub> का मान लगभग 10<sup>−14</sup> होता है इसलिए नमक (साल्ट) के न्यूट्रल सॉल्यूशन में हाइड्रोजन आयन सांद्रता और [[हाइड्रॉक्साइड आयन]] सांद्रता दोनों लगभग 10<sup>−7</sup> mol dm<sup>−3</sup> होते हैं।
तापमान में वृद्धि होने पर शुद्ध जल का pH घटने लगता है। उदाहरण के लिए, 50&nbsp;°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 से [[कार्बन डाईऑक्साइड|कार्बन डाइऑक्साइड]] को अवशोषित कर लेता है जो बाद में धीरे-धीरे [[कार्बोनिक एसिड]] में बदल जाता है जो हाइड्रोजन आयन को मुक्त करके पृथक कर देता है: 

:CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O {{eqm}} H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> {{eqm}} HCO<sub>3</sub><sup>−</sup> + H<sup>+</sup>

== 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 0.01 [[मोलर (सांद्रता)|मोलर]] सॉल्यूशन का pH, −log(0.01) होता है अर्थात 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 p''K'' <sub>a</sub> मान वाले एसिड के लिए, 

:pH = ½ (pK<sub>a</sub> − log c<sub>0</sub>),

जहां c<sub>0</sub>, एसिड की सांद्रता है। यह बरोज़ के वीक एसिड pH समीकरण के बराबर है 

:<math>\text{pH} = -\log_{10}\left(\sqrt{K_a c_0}\right)\,</math>

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

:HA <math>\rightleftharpoons</math> A<sup>−</sup> + H<sup>+</sup>
इस प्रतिक्रिया के लिए संतुलन स्थिरांक को 

:<math>K_\text{a}=\mathrm{\frac{[A^-][H^+]}{[HA]}}</math>
के द्वारा निर्दिष्ट किया गया है जहां [], एक सांद्रता को दर्शाता है। दो अभिकर्मकों, [A<sup>−</sup>] के लिए C<sub>A</sub> और [H<sup>+</sup>] के लिए C<sub>H</sub> की [[विश्लेषणात्मक सांद्रता]], अभिकर्मक वाले वर्गों की सांद्रता के योग के बराबर होनी चाहिए. C<sub>H</sub>, मिलाए गए मिनरल एसिड (खनिज अम्ल) की सांद्रता है। 

:C<sub>A</sub> = [A<sup>−</sup>] + ''K'' <sub>a</sub>[A<sup>−</sup>][H<sup>+</sup>]

:C<sub>H</sub> = [H<sup>+</sup>] + ''K'' <sub>a</sub>[A<sup>−</sup>][H<sup>+</sup>]

पहले समीकरण से

:<math>\mathrm{[A^-]=\frac{\mathit C_A}{1+\mathit K_a[H^+]}}</math>

दूसरे समीकरण में इस अभिव्यक्ति के प्रतिस्थापन से प्राप्त होता है

:<math>\mathrm{\mathit C_ H=[H^+] + \frac{\mathit K_a \mathit C_A [H^+]}{1+\mathit K_a [H^+]}}</math>

यह हाइड्रोजन आयन सांद्रता में एक एक [[द्विघात समीकरण]] को स्पष्ट करता है 

:<math>\mathrm{\mathit K_a[H^+]^2 + \bigg(1+(\mathit C_A-\mathit C_H)\mathit K_a \bigg)[H^+] -\mathit C_H = 0}</math>

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

इस विधि का प्रयोग [[पॉलिप्रोटिक]] एसिड के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, डाइप्रोटिक एसिड [[ऑक्सालिक एसिड]] के लिए, ऑक्सालेट आयन के लिए A<sup>2−</sup> लिखा जाता है, 

:C<sub>A</sub> = [A<sup>2−</sup>] + β<sub>1</sub>[A<sup>2−</sup>][H<sup>+</sup>] + β<sub>2</sub>[A<sup>2−</sup>][H<sup>+</sup>]<sup>2</sup>

:C<sub>H</sub> = [H<sup>+</sup>] + β<sub>1</sub>[A<sup>2−</sup>][H<sup>+</sup>] + 2β<sub>2</sub>[A<sup>2−</sup>][H<sup>+</sup>]<sup>2</sup>

जहां β<sub>1</sub> और β<sub>2</sub>, [[संतुलन स्थिरांक|क्युमुलेटिव]] प्रोटोनेशन स्थिरांक हैं। पहले समीकरण से दूसरे समीकरण में प्रतिस्थापित करने की इसी प्रक्रिया के बाद, [H<sup>+</sup>] में एक [[घन फलन|घन समीकरण]] प्राप्त 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)]] या [[मूल (सॉफ्टवेयर)|ऑरिजिन (Origin)]] की सहायता से अपेक्षाकृत आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। 

== प्रकृति में pH ==
[[File:Hydrangea macrophylla - Hortensia hydrangea.jpg|right|thumbnail|200px|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-आधारित [[पौध-वर्णक|वनस्पति वर्णक]] जिनका प्रयोग [[pH इंडिकेटर]] के रूप में किया जा सकता है, वे [[हिबिस्कस]], [[गेंदा फूल|मैरीगोल्ड (गेंदा)]], [[लाल गोभी|रेड कैबेज]] ([[एंथोसायानिन]])<ref>{{Cite web |url=http://chemistry.about.com/library/weekly/aa012803a.htm |title=chemistry.about.com |access-date=1 फ़रवरी 2010 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090124193908/http://chemistry.about.com/library/weekly/aa012803a.htm |archive-date=24 जनवरी 2009 |url-status=live }}</ref> सहित कई वनस्पतियों और [[रेड वाइन]] में पाए जाते हैं। 

=== समुद्री जल ===
[[समुद्री जल]] का pH, बहुत महत्त्वपूर्ण होता है और उसमें [[सागर का अम्लीकरण|समुद्र के अम्लीकरण]] के लिए सबूत भी होता है। निर्धारण की पद्धति के आधार पर विशिष्ट pH पैमानों का अस्तित्व होता है।<ref name="zeebe">{{cite book|last=Zeebe|first=R.E.|author2=Wolf-Gladrow, D.|title=CO<sub>2</sub> in seawater: equilibrium, kinetics, isotopes|publisher=Elsevier|date=2001|isbn=0 444 50946 1}}</ref>

# [[नैशनल इंस्टिट्यूट ऑफ़ स्टैंडर्ड्स ऐंड टेक्नोलॉजी|NBS]] स्केल, pH<sub>NBS</sub> चिह्नित. यह स्केल, [[NIST]] मानकों के साथ अंशाकित गैल्वानिक सेल्स (बिजली उत्पन्न करनेवाली कोशिकाओं) द्वारा pH निर्धारण के लिए उपयोगी है। दुर्भाग्य से, मानक बफर सॉल्यूशन की [[आयन की शक्ति|आयनी शक्ति]], समुद्री जल (~0.7 M) की शक्ति की तुलना में बहुत कम (~0.1 M) होती है। नतीजतन, एक स्ट्रोंग [[लिक्विड जंक्शन क्षमता|लिक्विड जंक्शन पोटेंशियल]] पर्टरबेशन, pH<sub>NBS</sub> स्केल को मुक्त करता है जो समुद्री जल के pH निधारण के साथ प्रयोग करने के लिए अनुशंसित नहीं हैं।
# कुल स्केल, pH<sub>T</sub> द्वारा चिह्नित. [[कृत्रिम समुद्री जल]] पर आधारित बफरों के एक सेट को विकसित किया गया।<ref>{{cite journal| last=Hansson| first=I| date=1973|title=A new set of pH-scales and standard buffers for seawater| url=https://archive.org/details/sim_deep-sea-research_1973_20/page/479|journal=Deep Sea Research|volume=20|pages=479–491|doi=10.1016/0011-7471(73)90101-0 }}</ref> यह pH स्केल, pH<sub>T</sub> द्वारा चिह्नित कुल स्केल के रूप में निर्दिष्ट होता है। [[सल्फेट]] आयनयुक्त किसी माध्यम का प्रयोग करके कुल स्केल को परिभाषित किया गया जो प्रोटॉन अवशोषित संतुलन के अधीन है H<sup>+</sup> + SO<sub>4</sub><sup>2−</sup> {{eqm}} HSO<sub>4</sub><sup>−</sup>.
# मुफ्त स्केल, pH<sub>F</sub> चिह्नित. यह स्केल, सल्फेट आयनों के प्रभाव को हटा देता है और पूरी तरह से [H<sup>+</sup>]<sub>F</sub> पर केंद्रित होता है जिसका सिद्धांत इसे हाइड्रोजन आयन सांद्रता का एक सरल निरूपण करना है। विश्लेषणात्मक ढंग से, केवल [H<sup>+</sup>]<sub>T</sub> को निर्धारित किया जा सकता है,<ref>{{cite journal|last=Dickson|first=A. G.|date=1984|title=pH scales and proton-transfer reactions in saline media such as sea water|url=https://archive.org/details/sim_geochimica-et-cosmochimica-acta_1984_48/page/2299|journal=Geochim. Cosmochim. Acta|volume=48|pages=2299–2308|doi=10.1016/0016-7037(84)90225-4  }}</ref> इसलिए, [SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>] और HSO<sub>4</sub><sup>−</sup> के पृथक्करण स्थिरांक का प्रयोग करके ही [H<sup>+</sup>]<sub>F</sub> का 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।
# समुद्री जल स्केल, pH<sub>SWS</sub> द्वारा चिह्नित. अंत में, समुद्री जल स्केल इस तथ्य की विवेचना करता है कि [[हाइड्रोजन फ्लोराइड]] एक वीक एसिड है, H<sup>+</sup> + F<sup>−</sup> {{eqm}} 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 ===

{| class="wikitable" align="right"
|+लिविंग सिस्टम्स में pH<td><ref>{{cite book|last=Boron|first=Walter, F.|author2=Boulpaep, E.L. |title=Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch |url=https://archive.org/details/medicalphysiolog0000boro|publisher=Elsevier/Saunders|date=2004|isbn=1-4160-2328-3}}</ref></td>
|-
!कम्पार्टमेंट
!pH
|-
| [[गैस्ट्रिक एसिड]] 
| 0.7
|-
| [[लाइसोज़ोम्स]] 
| 4.5
|-
| [[क्रोमाफिन सेल|क्रोमाफिन कोशिकाओं]] के दानें 
| 5.5
|-
| [[मूत्र]]
| 6.0
|-
| 37&nbsp;°C पर न्यूट्रल H<sub>2</sub>O 
| 6.81
|-
| [[साइटोसोल]] 
| 7.2
|-
| [[मस्तिष्कमेरु द्रव]] (CSF) 
| 7.3
|-
| [[रक्त]] 
| 7.34 – 7.45
|-
| [[माइटोकॉन्ड्रियल मेट्रिक्स]] 
| 7.5
|-
| [[अग्न्याशय]] के स्राव 
| 8.1
|}
[[चित्र:Symptoms of acidosis.svg|thumb|left|200px|एसिडोसिस के सामान्य लक्षण, [39] [40] शरीर में pH की कमी का परिणाम.]]
विभिन्न सेलुलर कम्पार्टमेंट्स, [[बॉडी लिक्विड|शरीर के द्रव]] और अंगों के pH को आमतौर पर [[एसिड-बेस होमियोस्टेसिस]] नामक 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। <span class="goog-gtc-fnr-highlight">जीव विज्ञान</span> और चिकित्सा विज्ञान में इस मान को प्रायः फिज़िओलॉजिकल pH के रूप में संदर्भित किया जाता है। 

[[दंत पट्टिका|प्लेक]] (फलक), एक स्थानीय अम्लीय वातावरण तैयार कर सकता है जिसका परिणाम, डिमिनरलाइज़ेशन द्वारा [[दंत क्षय]] के रूप में हो सकता है। 

[[प्रकिण्व|एंजाइम]] और अन्य [[प्रोटीन]] में pH की एक इष्टतम सीमा होती है और इस सीमा के बाहर वे निष्क्रिय या [[विकृतीकरण (जैव रसायन)|<span class="goog-gtc-fnr-highlight">विकृत</span>]] हो सकते हैं। 

एसिड-बेस होमियोस्टेसिस में सबसे आम विकार, [[एसिडोसिस]] है, 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 ज्ञात [[क्षारक की अधिकता|बेस एक्सेस]] (be) और [[बाइकार्बोनेट]] की सांद्रता (HCO<sub>3</sub>) से pH का अनुमान लगाया जा सकता है:<ref name="cornell">[http://www-users.med.cornell.edu/~spon/picu/calc/basecalc.htm मेडिकल कैल्क्यूलेटर्स > कैल्क्यूलेटेड बाइकार्बोनेट &amp; बेस एक्सेस] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100120044100/http://www-users.med.cornell.edu/~spon/picu/calc/basecalc.htm |date=20 जनवरी 2010 }}; टेवेन पॉन, MD, वेइल मेडिकल कॉलेज ऑफ कॉर्नेल यूनिवर्सिटी</ref>

<math> \mathrm{pH} = \frac{be - 0.93\mathrm{HCO_3} + 124}{13.77}</math>

== इन्हें भी देखें ==
* [[एसिडोसिस]]
* [[अल्कलोसिस]]
* [[पीएच मापक|pH मीटर]]
* [[pH इंडिकेटर]]

== सन्दर्भ ==
{{reflist}}

==बाहरी कड़ियाँ==
* [https://web.archive.org/web/20100121042333/http://www.webqc.org/phsolver.php ऑनलाइन pH कैलक्यूलेटर]
{{Commonscat|PH indicators}}

[[श्रेणी:अम्ल-क्षार रासायनिकी]]
[[श्रेणी:संतुलन रसायन शास्त्र]]
[[श्रेणी:माप की इकाई]]
[[श्रेणी:जल गुणवत्ता इंडिकेटर्स]]
[[श्रेणी:गूगल परियोजना]]