pH는 수용액의 산성도나 염기성도의 정도를 나타내는 지표로, hydrogen ion concentration의 약어이다. pH 값은 0부터 14까지의 범위를 가지며, 7은 중성을 의미한다. pH 값이 7보다 낮으면 산성을, 7보다 높으면 염기성을 나타낸다.
pH는 수용액에서 수소 이온(H⁺)의 농도를 로그 스케일로 표현한 것으로, 다음의 수식으로 정의된다:
\[ \text{pH} = -\log[H^+] \]
여기서 [H⁺]는 수소 이온의 농도(몰/L)를 나타낸다. 즉, pH 값이 낮을수록 수소 이온의 농도가 높아지고, 이는 해당 용액이 더 산성임을 뜻한다. 반대로 pH 값이 높으면 수소 이온의 농도가 낮아지고, 용액이 더 염기성임을 의미한다.
pH는 화학, 생물학, 환경과학 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 생물체의 대사 과정 및 생리적 기능, 환경의 화학적 특성 및 다양한 화학 반응 등에 영향을 미친다. pH를 측정하는 방법으로는 pH 미터, pH 지시약, pH 시험지 등이 사용된다.
pH는 특히 수질 관리, 토양의 영양 상태 분석, 식품 가공 및 품질 관리, 의약품 개발 등에서 필수적인 요소로 고려된다. pH 조절은 애초 수용액의 특성을 이해하고 조작하는 데 중요한 기초 정보를 제공하며, 이는 다양한 과학적 및 산업적 응용에 필수적이다.