PH on tärkeä suure, joka kuvastaa liuoksen kemiallisia olosuhteita. pH voi ohjata ravinteiden saatavuutta, biologisia toimintoja, mikrobien toimintaa ja kemikaalien käyttäytymistä. Tämän vuoksi maaperän, veden ja elintarvike- tai juomatuotteiden pH:n seuranta tai säätö on tärkeää monissa eri sovelluksissa.

Viljely ja puutarhanhoito

Maaperä on monimutkainen järjestelmä, jossa maaperän pH vaikuttaa moniin eri tekijöihin, kuten mikrobitoimintaan, sienikasvustoon, ravinteiden saatavuuteen ja juurten kasvuun.

Hapoissa olosuhteissa monet maaperän mineraalit liukenevat, jolloin vapautuu myrkyllisiä metalleja, kuten alumiinia. Joidenkin ravinteiden, kuten fosforin ja molybdeenin, saatavuus heikkenee alhaisemmissa pH-arvoissa. Emäksisissä (emäksisissä) olosuhteissa maaperästä voi tulla puutetta ravinteista, kuten sinkistä, kuparista, raudasta, mangaanista, boorista ja fosforista.

Useimmilla kasveilla on taipumus viihtyä parhaiten pH-alueella, joka on noin 6,0-7,0. Tällä alueella on eniten ravinteita saatavilla. Jotkin kasvit kuitenkin suosivat happamampia tai emäksisempiä olosuhteita, kuten mustikka (4,0-6,0) tai hyasintti (6,5-7,5).

Jos maaperän pH on halutun vaihteluvälin ulkopuolella, pH:ta voidaan muuttaa lisäämällä maaperään happamia (esim. natiivirikki) tai emäksisiä (esim. kalkki) aineita. Happaman maan pH:n korjaamiseksi kalkitsemalla on tehtävä vaihtohappoanalyysi, jotta tarvittava kalkkimäärä voidaan laskea.

Kalankasvatus ja vesiekosysteemit

Vesi, jonka pH on liian matala tai liian korkea, voi olla haitallista kaloille ja muille vesieliöille. Matalassa pH:ssa myrkylliset metallit, kuten alumiini, voivat päästä veteen suurempina pitoisuuksina, joistakin typpeä sisältävistä kemikaaleista tulee myrkyllisempiä ja kalojen aineenvaihduntaprosessit voivat muuttua tehottomammiksi. Vesi, jonka pH on alle 5, voi estää lisääntymisen tai johtaa kuolemaan, ja nuoret kalat ja muut vesieliöt ovat erityisen alttiita sille. Vesi, jonka pH on alle 6,5, voi estää kasvua.

Korkeissa pH-arvoissa (kuten >9) useimmat ammoniumionit muuttuvat ammoniakiksi, joka on myrkyllistä kaloille. Tämä ongelma pahenee korkeammissa lämpötiloissa. Vesi, jonka pH-arvo on 9-10, yleensä estää kasvua, ja vesi, jonka pH-arvo on 11 tai korkeampi, tappaa kalat.

pH-alue 6,5-9 on useimmille kaloille hyväksyttävä. Akvaarioissa ja muissa suljetuissa vesijärjestelmissä on tärkeää, että vesi puskuroidaan riittävästi (yleensä bikarbonaatti- ja karbonaatti-ioneilla) pH:n villien heilahtelujen estämiseksi.

Veden käsittely

Olipa kyse juomaveden tai jäteveden käsittelystä, pH on tärkeä. Juomaveden pH:n tulisi olla 6,5 ja 8,5 välillä. Matalan pH:n juomavesi voi hajottaa putkia, jolloin myrkyllisiä metalleja, kuten kuparia ja lyijyä, huuhtoutuu vesijohtoveteen. Vesi, jonka pH on liian korkea, maistuu epämiellyttävältä, ja desinfiointiaineiden, kuten kloorin, teho heikkenee.

Jäteveden (esim. jäteveden tai teollisuusjätteen) käsittelyssä pH:ta säädellään niin, että halutut kemialliset tai mikrobiologiset reaktiot tapahtuvat mahdollisimman tehokkaasti. Operaattorit seuraavat ja säätävät pH:ta huolellisesti reagoidakseen muuttuviin kemiallisiin tai mikrobiologisiin olosuhteisiin.

Uimahallien ylläpito

Uimahallien pH-arvot ovat tyypillisesti välillä 7,2-7,8. Jos pH-arvo on liian korkea, klooridesinfiointiaineen teho jää liian alhaiseksi, jolloin altaasta tulee altis leväkasvulle ja se ei pysty tehokkaasti tappamaan viruksia ja bakteereja. Jos pH on liian alhainen, vedestä tulee silmiä ja nenää ärsyttävää, ja se voi syövyttää rappaus- tai metallipintoja.

Elintarviketeollisuus

Elintarviketeollisuudessa pH:ta mitataan laadun testaamiseksi, mikrobien aktiivisuuden hallitsemiseksi, maun ja muiden ominaisuuksien säätelemiseksi sekä elintarvikkeiden säilyvyysajan pidentämiseksi. Maidossa pH:ta testataan epäpuhtauksien tai infektioiden tarkistamiseksi. pH-arvoon vaikuttaa myös maidon hapattaminen ja kerman kypsyminen, ja pH-arvo määrittää, onko juustosta pehmeää vai kovaa. Kerman pH määrittää myös sen, onko voista hapanta vai makeaa. Jogurtin valmistusta varten viljellyn maidon pH pidetään alhaisena, jotta säilytetään sopiva ympäristö asianmukaiselle mikrobitoiminnalle.

Elintarvikkeiden pH:ta käytetään myös niiden laadun seurantaan. Esimerkiksi liian korkea pH voi viitata lihan pilaantuneisuuteen.

Monien elintarvikkeiden pH on pidettävä kapealla alueella, jotta elintarvike säilyy pidempään. Esimerkiksi leivän leivontaan tarkoitettu taikina hapotetaan leivän säilyvyyden pidentämiseksi, samoin kastikkeet, kuten majoneesi. Kun säilötään vähähappoisia elintarvikkeita (pH < 4,6), on noudatettava erityistä huolellisuutta bakteerien itiöiden tuhoamiseksi, koska ne voivat kasvaa pH:n ollessa yli 4,6 ja mahdollisesti aiheuttaa botulismia.

Oluiden valmistus ja viininvalmistus

Kuten muihinkin prosesseihin, joissa on mukana mikrobitoimintaa, myös oluen valmistuksessa pH vaikuttaa moniin eri osa-alueisiin. Erityisesti mäskin pH säätelee useiden panimossa käytettävien entsyymien käyttäytymistä, ja sen tulisi olla useimmilla mäskillä välillä 5,3-5,8.

Viinin pH on pidettävä alhaisella tasolla, jotta bakteerit eivät pääse hajottamaan viiniä. Matalamman pH:n viinit kypsyvät yleensä hitaammin ja ovat vähemmän alttiita pilaantumiselle. Viinin pH vaikuttaa myös sen makuun, sillä happamammat viinit ovat yleensä kuivia. Viinien pH-arvot ovat yleensä 3,0-4,0, ja valkoviinien pH-arvot ovat yleensä alhaisemmat kuin punaviinien.