pH-värde: så fungerar pH-skalan

Vad är pH?

pH är ett mått på koncentrationen av vätejoner, H⁺, i en vattenlösning. Ju fler vätejoner, desto surare och desto lägre pH. Begreppet infördes 1909 av den danske kemisten Søren Sørensen vid Carlsberglaboratoriet i Köpenhamn.

Matematiskt är pH den negativa tiologaritmen av vätejonkoncentrationen i mol per liter: pH = −lg[H⁺]. En lösning med 0,001 mol vätejoner per liter har pH 3. Eftersom skalan är logaritmisk ser en liten ändring av siffran oskyldig ut. Den motsvarar ändå en stor ändring i surhet.

Skalan är inte stängd vid 0 och 14. Koncentrerade starka syror kan ge negativa värden och starka baser värden över 14. Rent vatten är neutralt med pH 7 vid 25 grader, men neutralpunkten sjunker något när vattnet blir varmare.

pH-skalan med vanliga ämnen

Värdena är ungefärliga. pH beror på halten, temperaturen och vilket märke du mäter på.

Ett lågt pH betyder inte alltid att något är farligt. Starka syror som saltsyra och svaga syror som ättiksyra kan ha liknande pH vid olika halter. För hemmets kemikalier är både pH, halten och mängden avgörande för hur mycket skada de gör. Ett pH under 2 eller över 11,5 räknas som frätande när man klassar blandningar för märkning.

Så mäter du pH

Det finns tre vanliga sätt hemma och i skolan. De skiljer sig i hur exakt svaret blir.

• LackmuspapperLackmus är färgämnen från lavar. Blått papper blir rött i sur lösning och rött papper blir blått i basisk lösning. Omslaget sker mellan ungefär pH 4,5 och 8,3, så papperet visar bara om något är surt eller basiskt.
• UniversalindikatorpapperEn blandning av flera indikatorer som ger en färg för varje pH-steg. Jämför färgen med skalan på förpackningen. Det räcker för akvarier, odling och pool.
• pH-mätareEn elektrod mäter spänningen som vätejonerna ger upphov till. Den visar decimaler men måste kalibreras med buffertlösningar för att visa rätt.

Gör en egen rödkålsindikator

Rödkål innehåller antocyaniner, färgämnen som byter färg med pH. Stockholms universitets kemilärarcentrum KRC beskriver hur färgerna går från rött i sur lösning över violett vid neutralt till blått och grönt i basisk lösning. Vid pH över 12 bryts färgämnet ned och lösningen blir gul.

1. Skär ett par blad rödkål i bitar och lägg dem i en kastrull.
2. Häll på vatten så att det täcker och låt koka några minuter tills vattnet är mörkt lila.
3. Sila och låt svalna.
4. Häll lite indikator i glas och tillsätt ättika, bikarbonat, citronsaft eller tvål. Se färgen skifta.

pH i dricksvatten

Livsmedelsverkets föreskrift om dricksvatten, LIVSFS 2022:12, anger att vattnet hos användaren ska ha pH mellan 6,5 och 9,5 och inte vara aggressivt. Vatten som lämnar vattenverket får vara upp till pH 10,5. Ett för lågt pH löser ut koppar och andra metaller ur ledningarna. Det kan ge blågröna fläckar i handfat och metallsmak.

För egen brunn ger SGU:s bedömningsgrunder för grundvatten samma intervall. Vatten med pH under 6,5 bedöms som tjänligt med anmärkning. Bergborrade brunnar har oftast högre pH än grävda brunnar i jord.

pH i pool och badtunna

Folkhälsomyndighetens allmänna råd om bassängbad anger pH 7,2 till 7,6 som riktvärde för publika bad. Samma intervall används för privata pooler och spabad. Är pH för högt fungerar klor sämre som desinfektionsmedel och vattnet kan bli grumligt. Är det för lågt svider det i ögonen och metalldelar korroderar. Läs mer i Folkhälsomyndighetens allmänna råd HSLF-FS 2021:11.

Hudens pH

Hudens yta är svagt sur och skyddas av ett tunt syraskikt. Forskare har visat att frisk, orörd hud i regel har pH under 5, vilket gynnar de bakterier som hör hemma där. Tvål är basisk och höjer pH en stund efter tvätt. Siffran 5,5 som syns på många hudvårdsprodukter bygger på äldre mätningar.

Försurning av sjöar och skog

Även rent regn är svagt surt, omkring pH 5,6, eftersom luftens koldioxid löser sig i vattnet och bildar kolsyra. Utsläpp av svavel och kväve gjorde regnet i Sverige betydligt surare under 1900-talet. Sjöar i sydvästra Sverige med tunna jordlager och lite kalk i berggrunden drabbades hårdast. Svavelnedfallet har minskat kraftigt sedan 1990-talet men många vatten har ännu inte återhämtat sig.

Under pH 6 kan giftigt aluminium lösas ut ur marken. Därför ska pH enligt länsstyrelserna inte understiga 6,0 i vatten med lax eller flodkräfta. Där kalkar man sjöar och vattendrag för att höja pH.

Syror, baser och neutralisation

En syra avger vätejoner och en bas tar upp dem. När en syra och en bas blandas tar de ut varandra i en neutralisation och bildar vatten och ett salt. Därför lindrar bikarbonat halsbränna och ättika löser kalk, som är basiskt kalciumkarbonat. Av samma skäl ska sura och basiska rengöringsmedel inte blandas: reaktionen kan bli varm och vissa kombinationer avger giftig gas.

Vanliga frågor

Vad betyder pH?

pH är ett mått på halten vätejoner i en lösning. Lågt pH är surt, 7 är neutralt och högt pH är basiskt.

Vilket pH ska dricksvatten ha?

Mellan 6,5 och 9,5 enligt Livsmedelsverkets föreskrift LIVSFS 2022:12. Vattnet ska inte vara aggressivt mot ledningarna.

Vilket pH ska en pool ha?

Folkhälsomyndigheten anger 7,2 till 7,6 för bassängbad. Då fungerar kloret bäst och vattnet svider inte i ögonen.

Varför är pH-skalan logaritmisk?

Halten vätejoner varierar över många tiopotenser. Med logaritmen blir det hanterliga tal där varje steg betyder tio gånger mer eller mindre.

Vem uppfann pH?

Den danske kemisten Søren Sørensen vid Carlsberglaboratoriet 1909.

Kan pH vara under 0 eller över 14?

Ja. Koncentrerade starka syror kan ge negativa pH-värden och starka baser värden över 14.

Vilket pH har huden?

Frisk hud har i regel pH under 5 på ytan.