Lihat sumber PH

{{DISPLAYTITLE:pH}}
{{Kegunaan lain|PH (disambiguasi)}}
[[Berkas:216 pH Scale-01.jpg|jmpl|ka|Jumlah pH beberapa benda]]
{{Asam_dan_basa}}
'''pH (''Potential of Hydrogen'')''' adalah '''derajat [[asam|keasaman]]''' yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau ke[[basa]]an yang dimiliki oleh suatu [[larutan]]. Ia didefinisikan sebagai [[kologaritma]] [[aktivitas (kimia)|aktivitas]] [[ion hidrogen]] (H<sup>+</sup>) yang terlarut. [[Koefisien aktivitas]] ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoretis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional.<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}} A proposal to revise the current IUPAC 1985 and ISO 31-8 definition of pH.</ref>

Konsep pH pertama kali diperkenalkan oleh [[kimiawan]] [[Denmark]] [[Søren Peder Lauritz Sørensen]] pada tahun [[1909]]. Tidaklah diketahui dengan pasti makna singkatan "p" pada "pH". Beberapa rujukan mengisyaratkan bahwa ''p'' berasal dari singkatan untuk ''power''<ref name=Sor>Carlsberg Group Company History Page, 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=2010-01-15 }}</ref> (pangkat), yang lainnya merujuk kata [[bahasa Jerman]] ''Potenz'' (yang juga berarti pangkat),<ref name="Uw">University of Waterloo - The pH Scale, 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=2018-09-29 }}</ref> dan ada pula yang merujuk pada kata ''potential''. [[Jens Norby]] mempublikasikan sebuah karya ilmiah pada tahun [[2000]] yang berargumen bahwa ''p'' adalah sebuah tetapan yang berarti "[[logaritma]] negatif".<ref name="Jens">Nørby, Jens. 2000. [http://download.cell.com/trends/biochemical-sciences/pdf/PIIS0968000499015170.pdf The origin and the meaning of the little p in pH] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090327135040/http://download.cell.com/trends/biochemical-sciences/pdf/PIIS0968000499015170.pdf |date=2009-03-27 }}. ''Trends in The Biochemical Sciences'' 25:36-37</ref>

[[Air murni]] bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25&nbsp;°C ditetapkan sebagai 7,0. Larutan dengan pH kurang daripada tujuh disebut bersifat [[asam]], dan larutan dengan pH lebih daripada tujuh dikatakan bersifat [[basa]] atau [[alkali]]. Pengukuran pH sangatlah penting dalam bidang yang terkait dengan kehidupan atau industri pengolahan kimia seperti [[kimia]], [[biologi]], [[kedokteran]], [[pertanian]], [[ilmu pangan]], [[rekayasa]] (keteknikan), dan [[oseanografi]]. Tentu saja, bidang-bidang sains dan teknologi lainnya juga memakai meskipun dalam frekuensi yang lebih rendah.

== Definisi ==
=== pH ===
pH didefinisikan sebagai minus [[logaritma]] dari aktivitas [[ion hidrogen]] dalam larutan berpelarut air.<ref>{{cite web|url=http://goldbook.iupac.org/P04524.html|title=pH|work=IUPAC Goldbook}}</ref> pH merupakan kuantitas tak ber[[dimensi]].

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

dengan ''a''<sub>H</sub> adalah [[aktivitas (kimia)|aktivitas]] [[ion hidrogen]]. Alasan penggunaan definisi ini adalah bahwa ''a''<sub>H</sub> dapat diukur secara eksperimental menggunakan [[elektrode]] ion selektif yang merespon terhadap aktivitas ion hidrogen ion. pH umumnya diukur menggunakan [[elektrode gelas]] yang mengukur perbedaan potensial ''E'' antara elektrode yang sensitif dengan aktivitas ion hidrogen dengan elektrode referensi. Perbedaan potensial pada elektrode gelas ini idealnya mengikuti persamaan Nernst:

:<math> E = E^0 + \frac{RT}{nF} \log_e(a_\mbox{H}); \qquad \mathrm{pH} = \frac{E^0-E}{2,303 RT/F}</math>

dengan ''E'' adalah potensial terukur, ''E''<sup>0</sup> potensial elektrode standar, ''R'' [[tetapan gas]], ''T'' temperatur dalam kelvin, ''F'' [[tetapan Faraday]], dan ''n'' adalah jumlah elektron yang ditransfer. Potensial elektrode ''E'' berbanding lurus dengan logartima aktivitas ion hidrogen.

Definisi ini pada dasarnya tidak praktis karena aktivitas ion hidrogen merupakan hasil kali dari [[konsentrasi]] dengan [[koefisien aktivitas]]. Koefisien aktivitas ion hidrogen tunggal tidak dapat dihitung secara eksperimen. Untuk mengatasinya, elektrode di[[kalibrasi]] dengan larutan yang aktivitasnya diketahui.

[[Definisi operasional]] pH secara resmi didefinisikan oleh Standar Internasional [[ISO 31-8]] sebagai berikut:<ref>Quantities and units – Part 8: Physical chemistry and molecular physics, Annex C (normative): pH. [[International Organization for Standardization]], 1992.</ref> Untuk suatu larutan X, pertama-tama ukur gaya elektromotif ''E''<sub>X</sub> [[sel galvani]]
:elektrode referensi | konsentrasi larutan KCl || larutan X | H<sub>2</sub> | Pt
dan kemudian ukur gaya elektromotif ''E''<sub>S</sub> sel galvani yang berbeda hanya pada penggantian larutan X yang pHnya tidak diketahui dengan larutan S yang pH-nya (standar) diketahui pH(S). pH larutan X oleh karenanya

:<math> \text{pH(X)} - \text{pH(S)} = \frac{E_\text{S} - E_\text{X} }{2,303RT/F}</math>

Perbedaan antara pH larutan X dengan pH larutan standar bergantung hanya pada perbedaan dua potensial yang terukur. Sehingga, pH didapatkan dari pengukuran potensial dengan elektrode yang dikalibrasikan terhadap satu atau lebih pH standar. Suatu [[pH meter]] diatur sedemikiannya pembacaan meteran untuk suatu larutan standar adalah sama dengan nilai pH(S). Nilai pH(S) untuk berbagai larutan standar S diberikan oleh rekomendasi [[IUPAC]].<ref>[http://www.iupac.org/publications/pac/1985/pdf/5703x0531.pdf Definitions of pH scales, standard reference values, measurement of pH, and related terminology]. Pure Appl. Chem. (1985), 57, pp 531–542.</ref> Larutan standar yang digunakan sering kali merupakan larutan penyangga standar. Dalam praktiknya, adalah lebih baik untuk menggunakan dua atau lebih larutan penyangga standar untuk mengizinkan adanya penyimpangan kecil dari hukum Nerst ideal pada elektrode sebenarnya. Oleh karena variabel temperatur muncul pada persamaan di atas, pH suatu larutan bergantung juga pada temperaturnya.

Pengukuran nilai pH yang sangat rendah, misalnya pada air tambang yang sangat asam,<ref>Nordstrom, DK ''et al.'' (2000) Negative pH and extremely acidic mine waters from Iron Mountain California. ''Environ Sci Technol'','''34''', 254-258.</ref> memerlukan prosedur khusus. Kalibrasi elektrode pada kasus ini dapat digunakan menggunakan larutan standar [[asam sulfat]] pekat yang nilai pH-nya dihitung menggunakan parameter Pitzer untuk menghitung koefisien aktivitas.<ref>{{cite book|last=Zemaitis|first=J.F.|coauthors=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}} Chapter 4</ref>

pH merupakan salah satu contoh [[fungsi keasaman]]. Konsentrasi ion hidrogen dapat diukur dalam larutan non-akuatik, namun perhitungannya akan menggunakan fungsi keasaman yang berbeda. pH [[superasam]] biasanya dihitung menggunakan [[fungsi keasaman Hammett]], ''H''<sub>0</sub>.

Umumnya [[indikator asam-basa]] sederhana yang digunakan adalah kertas lakmus yang berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi dan biru bila keasamannya rendah

Selain menggunakan [[kertas]] [[lakmus]], indikator asam basa dapat diukur dengan pH meter yang bekerja berdasarkan prinsip [[elektrolit]] / [[konduktivitas]] suatu larutan.

=== p[H] ===
Menurut definisi asli Sørensen,<ref name="Sor" /> p[H] didefinisikan sebagai minus logaritma konsentrasi ion hidrogen. Definisi ini telah lama ditinggalkan dan diganti dengan definisi pH. Adalah mungkin untuk mengukur konsentrasi ion hidrogen secara langsung apabila elektrode yang digunakan dikalibrasi sesuai dengan konsentrasi ion hidrogen. Salah satu caranya adalah dengan mentitrasi larutan asam kuat yang konsentrasinya diketahui dengan larutan alkali kuat yang konsentrasinya juga diketahui pada keberadaan konsentrasi elektrolit latar yang relatif tinggi. Oleh karena konsentrasi asam dan alkali diketahui, adalah mudah untuk menghitung ion hidrogen sehingga potensial yang terukur dapat dikorelasikan dengan kosentrasi ion. Kalibrasi ini biasanya dilakukan menggunakan plot Gran.<ref>{{cite journal| last=Rossotti| first=F.J.C.| coauthors=Rossotti, H.|date=1965|title=Potentiometric titrations using Gran plots: A textbook omission|journal=J. Chem. Ed.|volume=42|pages=375–378}}</ref> Kalibrasi ini akan menghasilkan nilai potensial elektrode standar, ''E''<sup>0</sup>, dan faktor gradien, ''f'', sehingga persamaan Nerstnya berbentuk
:<math>E = E^0 + f\frac{RT}{nF} \log_e[\mbox{H}^+]</math>
Persamaan ini dapat digunakan untuk menurunkan konsentrasi ion hidrogen dari pengukuran eksperimental ''E''. Faktor gradien biasanya lebih kecil sedikit dari satu. Untuk faktor gradien kurang dari 0,95, ini mengindikasikan bahwa elektrode tidak berfungsi dengan baik. Keberadaan elektrolit latar menjamin bahwa koefisien aktivitas ion hidrogen secara efektif konstan selama titrasi. Oleh karena ia konstan, maka nilainya dapat ditentukan sebagai satu dengan menentukan keadaan standarnya sebagai larutan yang mengandung elektrolit latar. Dengan menggunakan prosedur ini, aktivitas ion akan sama dengan nilai konsentrasi.

Perbedaan antara p[H] dengan pH biasanya cukup kecil. Dinyatakan bahwa<ref>{{VogelQuantitative}} Section 13.23, "Determination of pH"</ref> pH = p[H] + 0,04. Pada praktiknya terminologi p[H] dan pH sering dicampuradukkan dan menyebabkan kerancuan.

=== pOH ===
pOH kadang-kadang digunakan sebagai satuan ukuran konsentrasi ion hidroksida OH<sup>−</sup>. pOH tidaklah diukur secara independen, namun diturunkan dari pH. Konsentrasi ion hidroksida dalam air berhubungan dengan konsentrasi ion hidrogen berdasarkan persamaan
* [OH<sup>−</sup>] = K<sub>W</sub> / [H<sup>+</sup>]

dengan K<sub>W</sub> adalah tetapan swaionisasi air. Dengan menerapkan kologaritma:
* pOH = pK<sub>W</sub> − pH.

Sehingga, pada [[suhu kamar]] pOH ≈ 14 − pH. Namun hubungan ini tidaklah selalu berlaku pada keadaan khusus lainnya.

== Lihat pula ==
* [[Teori reaksi asam-basa]]
* [[Asam]]
* [[Basa]]
* [[Alkali]]
* [[pH tanah]]
* [[Titrasi]]

== Referensi ==
* D. K. Nordstrom, C. N. Alpers, C. J. Ptacek, D. W. Blowes (2000). Negative pH and Extremely Acidic Mine Waters from Iron Mountain, California. ''Environmental Science & Technology'' '''34''' (2), 254-258. (Available online: [http://dx.doi.org/10.1021/es990646v DOI] | [http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/esthag/2000/34/i02/abs/es990646v.html Abstrak] | [http://pubs.acs.org/cgi-bin/article.cgi/esthag/2000/34/i02/html/es990646v.html Teks penuh (HTML)] | [http://pubs.acs.org/cgi-bin/article.cgi/esthag/2000/34/i02/pdf/es990646v.pdf Teks penuh (PDF)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070227054909/http://pubs.acs.org/cgi-bin/article.cgi/esthag/2000/34/i02/pdf/es990646v.pdf |date=2007-02-27 }})
{{reflist}}

== Pranala luar ==
* {{en}} [http://www.aqion.onl Online pH calculator]
{{Authority control}}

[[Kategori:Derajat keasaman]]
[[Kategori:Satuan ukur]]