pH jest ważną wielkością, która odzwierciedla warunki chemiczne roztworu. pH może kontrolować dostępność składników odżywczych, funkcje biologiczne, aktywność mikrobiologiczną i zachowanie substancji chemicznych. Z tego powodu, monitorowanie lub kontrolowanie pH gleby, wody i produktów spożywczych lub napojów jest ważne dla wielu zastosowań.

Rolnictwo i ogrodnictwo

Gleba jest złożonym systemem, który obejmuje wiele różnych czynników, na które wpływa pH gleby, takich jak aktywność mikrobiologiczna, wzrost grzybów, dostępność składników odżywczych i wzrost korzeni.

W kwaśnych warunkach, wiele minerałów w glebie stają się rozpuszczalne, uwalniając toksyczne metale, takie jak aluminium. Niektóre składniki odżywcze, takie jak fosfor i molibden, stają się mniej dostępne przy niższych wartościach pH. W warunkach alkalicznych (zasadowych), gleba może stać się niedoborem składników odżywczych, takich jak cynk, miedź, żelazo, mangan, bor i fosfor.

Większość roślin ma tendencję do zrobienia najlepiej w zakresie pH około 6,0 do 7,0, który jest zakres, w którym większość składników odżywczych są dostępne. Jednak niektóre rośliny wolą bardziej kwaśne lub zasadowe warunki, takie jak borówki (4,0-6,0) lub hiacynt (6,5-7,5).

Gdy pH gleby jest poza pożądanym zakresem, pH można zmienić poprzez dodanie kwaśnego (np. siarki rodzimej) lub zasadowego (np. wapna) materiału do gleby. Aby skorygować pH kwaśnej gleby przez wapnowanie, należy przeprowadzić analizę kwasowości wymiennej, aby można było obliczyć wymaganą ilość wapna.

Akwakultura i ekosystemy wodne

Woda o zbyt niskim lub zbyt wysokim pH może być szkodliwa dla ryb i innych organizmów wodnych. Przy niskim pH metale toksyczne, takie jak aluminium, mogą dostać się do wody w większych stężeniach, niektóre związki chemiczne zawierające azot stają się bardziej toksyczne, a procesy metaboliczne ryb mogą stać się mniej wydajne. Woda o pH poniżej 5 może hamować rozmnażanie lub prowadzić do śmierci, przy czym szczególnie wrażliwe są młode ryby i inne organizmy wodne. Woda o pH poniżej 6,5 może hamować wzrost.

Przy wysokich wartościach pH (takich jak >9), większość jonów amonowych jest przekształcana w amoniak, który jest toksyczny dla ryb. Problem ten pogłębia się wraz z wyższymi temperaturami. Woda o pH pomiędzy 9 a 10 będzie miała tendencję do hamowania wzrostu, a woda o pH 11 lub wyższym zabije ryby.

Zakres pH 6,5-9 jest akceptowalny dla większości ryb. W akwariach i innych zamkniętych systemach wodnych, ważne jest, aby woda była wystarczająco buforowana (zwykle jonami wodorowęglanowymi i węglanowymi), aby zapobiec dzikim wahaniom pH.

Uzdatnianie wody

Czy to w uzdatnianiu wody pitnej czy ścieków, pH jest ważne. Wartość pH wody pitnej powinna wynosić od 6,5 do 8,5. Woda pitna o niskim pH może degradować rury, powodując wypłukiwanie metali toksycznych, takich jak miedź i ołów, do sieci wodociągowej. Woda o zbyt wysokim pH ma nieprzyjemny smak, a skuteczność środków dezynfekujących, takich jak chlor, jest zmniejszona.

W oczyszczaniu ścieków (np. ścieków lub odpadów przemysłowych), pH jest kontrolowane tak, aby pożądane reakcje chemiczne lub mikrobiologiczne przebiegały jak najskuteczniej. Operatorzy dokładnie monitorują i regulują pH w odpowiedzi na zmieniające się warunki chemiczne lub mikrobiologiczne.

Utrzymanie basenu

Baseny pływackie mają zwykle wartości pH w zakresie od 7,2 do 7,8. Jeśli pH jest zbyt wysokie, skuteczność środka dezynfekującego chloru staje się zbyt niska, co sprawia, że basen staje się podatny na wzrost glonów i uniemożliwia skuteczne zabijanie wirusów i bakterii. Jeśli pH jest zbyt niskie, woda staje się drażniąca dla oczu i nosa, i może powodować korozję tynku lub powierzchni metalowych.

Przemysł spożywczy

W przemyśle spożywczym, pH jest mierzone w celu sprawdzenia jakości, kontroli aktywności mikroorganizmów, kontroli smaku i innych właściwości oraz przedłużenia okresu przydatności do spożycia żywności. W mleku, pH jest badane w celu sprawdzenia zanieczyszczeń lub infekcji. Na pH wpływa również kwaśność mleka i dojrzewanie śmietany, a pH decyduje o tym, czy ser będzie miękki czy twardy. pH śmietany decyduje również o tym, czy masło będzie kwaśne czy słodkie. Do produkcji jogurtu, pH mleka hodowlanego jest utrzymywane na niskim poziomie, aby utrzymać pożądane środowisko dla odpowiedniej aktywności mikroorganizmów.

PH żywności jest również wykorzystywane do monitorowania jej jakości. Na przykład, zbyt wysokie pH może wskazywać na degradację mięsa.

W przypadku wielu produktów spożywczych, pH musi być utrzymywane w wąskim zakresie, aby żywność mogła być przechowywana przez dłuższy czas. Na przykład, ciasto do wypieku chleba jest zakwaszane w celu przedłużenia okresu przydatności do spożycia, podobnie jak sosy, takie jak majonez. Podczas konserwowania żywności o niskiej kwasowości (z pH < 4,6), należy zachować szczególną ostrożność, aby zabić spory bakterii, ponieważ mogą one rosnąć, gdy pH jest większe niż 4,6, potencjalnie powodując botulizm.

Piwowarstwo i winiarstwo

Podobnie do innych procesów, które angażują aktywność mikrobiologiczną, pH wpływa na wiele różnych aspektów procesu warzenia piwa. W szczególności, pH zacieru kontroluje zachowanie kilku enzymów stosowanych w piwowarstwie, i powinno wynosić od 5,3 do 5,8 dla większości zacieru.

PH wina musi być utrzymywane na niskim poziomie, aby zapobiec degradacji wina przez bakterie. Niższe wina pH będzie miał tendencję do dojrzewania wolniej i będzie mniej podatne na zepsucie. pH wina wpływa również na jego smak, ponieważ bardziej kwaśne wina mają tendencję do bycia wytrawnymi. Wartości pH dla win zazwyczaj mieszczą się w przedziale od 3,0 do 4,0, a wina białe mają niższe wartości pH niż wina czerwone.