pH er en vigtig størrelse, der afspejler de kemiske forhold i en opløsning. pH kan styre tilgængeligheden af næringsstoffer, biologiske funktioner, mikrobiel aktivitet og kemikaliernes adfærd. Derfor er overvågning eller styring af pH-værdien i jord, vand og fødevarer eller drikkevarer vigtig for en lang række anvendelser.

Landbrug og havebrug

Jorden er et komplekst system, der involverer mange forskellige faktorer, som påvirkes af jordens pH-værdi, f.eks. mikrobiel aktivitet, svampevækst, tilgængelighed af næringsstoffer og rodvækst.

Under sure forhold bliver mange mineraler i jorden opløselige, hvilket frigør giftige metaller som f.eks. aluminium. Nogle næringsstoffer, såsom fosfor og molybdæn, bliver mindre tilgængelige ved lavere pH-værdier. Under alkaliske (basiske) forhold kan jorden komme til at mangle næringsstoffer som zink, kobber, jern, mangan, bor og fosfor.

De fleste planter har tendens til at klare sig bedst i pH-området på ca. 6,0 til 7,0, hvilket er det område, hvor de fleste næringsstoffer er tilgængelige. Nogle planter foretrækker dog mere sure eller basiske forhold, f.eks. blåbær (4,0-6,0) eller hyacinter (6,5-7,5).

Når jordens pH-værdi ligger uden for det ønskede område, kan pH-værdien ændres ved at tilsætte sur (f.eks. naturligt svovl) eller basisk (f.eks. kalk) materiale til jorden. For at korrigere pH-værdien i sur jord ved kalkning skal der foretages en analyse af den udskiftelige surhedsgrad, så den nødvendige mængde kalk kan beregnes.

Akvakultur og akvatiske økosystemer

Vand, der har en for lav eller for høj pH-værdi, kan være skadeligt for fisk og andre vandlevende organismer. Ved lav pH kan giftige metaller som f.eks. aluminium komme ind i vandet i større koncentrationer, nogle kvælstofholdige kemikalier bliver mere giftige, og fiskenes stofskifteprocesser kan blive mindre effektive. Vand med en pH-værdi på under 5 kan hæmme reproduktionen eller føre til døden, og unge fisk og andre vandlevende organismer er særligt udsatte. Vand med en pH-værdi på under 6,5 kan hæmme væksten.

Ved høje pH-værdier (f.eks. >9) omdannes de fleste ammoniumioner til ammoniak, som er giftigt for fisk. Dette problem bliver værre med højere temperaturer. Vand med en pH-værdi på mellem 9 og 10 vil have tendens til at hæmme væksten, og vand med en pH-værdi på 11 eller højere vil dræbe fiskene.

Ph-værdien på 6,5-9 er acceptabel for de fleste fisk. I akvarier og andre lukkede akvatiske systemer er det vigtigt, at vandet er tilstrækkeligt bufferet (normalt med bicarbonat- og carbonat-ioner) for at forhindre vilde udsving i pH-værdien.

Vandbehandling

Hvad enten det drejer sig om behandling af drikkevand eller spildevand, er pH-værdien vigtig. pH-værdien i drikkevand bør ligge mellem 6,5 og 8,5. Drikkevand med lav pH-værdi kan nedbryde rørene, hvilket medfører, at giftige metaller som kobber og bly udvaskes i vandforsyningen. Vand med en for høj pH-værdi har en ubehagelig smag, og desinfektionsmidler som f.eks. klor har en mindre effektiv virkning.

I spildevandsbehandling (f.eks. spildevand eller industriaffald) kontrolleres pH-værdien, således at de ønskede kemiske eller mikrobielle reaktioner forløber så effektivt som muligt. Operatørerne overvåger og justerer pH omhyggeligt for at reagere på skiftende kemiske eller mikrobiologiske forhold.

Vedligeholdelse af svømmebassiner

Svømmebassiner har typisk pH-værdier i intervallet 7,2 til 7,8. Hvis pH-værdien er for høj, bliver klordesinfektionsmidlets effektivitet for lav, hvilket gør poolen modtagelig for algevækst og forhindrer den i effektivt at dræbe vira og bakterier. Hvis pH-værdien er for lav, bliver vandet irriterende for øjne og næse, og det kan ætse gips- eller metaloverflader.

Fødevareindustrien

I fødevareindustrien måles pH-værdien for at teste kvaliteten, kontrollere mikrobiel aktivitet, kontrollere smagen og andre egenskaber og forlænge fødevarernes holdbarhed. I mælk testes pH-værdien for at kontrollere, om der er urenheder eller infektioner. pH-værdien påvirkes også af mælkens surhedsgrad og flødens modning, og pH-værdien er afgørende for, om osten bliver blød eller hård. pH-værdien i fløde er også afgørende for, om smør bliver surt eller sødt. Til fremstilling af yoghurt holdes pH-værdien af dyrket mælk lav for at opretholde et ønskeligt miljø for passende mikrobiel aktivitet.

Midlernes pH-værdi bruges også til at overvåge deres kvalitet. F.eks. kan en for høj pH-værdi være tegn på nedbrudt kød.

For mange fødevarer skal pH-værdien holdes inden for et snævert interval, så fødevaren kan opbevares i en længere periode. F.eks. syresættes dejen til bagning af brød for at forlænge brødets holdbarhed, og det samme gælder saucer som f.eks. mayonnaise. Ved konservering af fødevarer med lavt syreindhold (med pH < 4,6) skal man være ekstra omhyggelig med at dræbe bakteriesporer, fordi de kan vokse, når pH er større end 4,6, hvilket potentielt kan forårsage botulisme.

Brygning og vinfremstilling

Som ved andre processer, der involverer mikrobiel aktivitet, påvirker pH mange forskellige aspekter af ølbrygningsprocessen. Især styrer mæskens pH-værdi adfærden hos flere enzymer, der anvendes i brygningen, og den bør ligge mellem 5,3 og 5,8 for de fleste mæsker.

Ph-værdien i vin skal holdes på et lavt niveau for at forhindre bakterier i at nedbryde vinen. Vin med lavere pH-værdi vil have tendens til at modnes langsommere og vil være mindre modtagelig for fordærv. Vinens pH-værdi påvirker også dens smag, da mere sure vine har tendens til at være tørre. pH-værdierne for vin ligger normalt mellem 3,0 og 4,0, og hvidvin har tendens til at have lavere pH-værdier end rødvin.