pH är en viktig storhet som återspeglar de kemiska förhållandena i en lösning. pH kan styra tillgången på näringsämnen, biologiska funktioner, mikrobiell aktivitet och kemikaliers beteende. På grund av detta är det viktigt att övervaka eller kontrollera pH-värdet i jord, vatten och mat- eller dryckesprodukter för en mängd olika tillämpningar.

Lantbruk och trädgårdsskötsel

Jorden är ett komplext system som innefattar många olika faktorer som påverkas av jordens pH-värde, t.ex. mikrobiell aktivitet, svamptillväxt, tillgång till näringsämnen och rottillväxt.

Under sura förhållanden blir många mineraler i jorden lösliga, vilket frigör giftiga metaller som aluminium. Vissa näringsämnen, t.ex. fosfor och molybden, blir mindre tillgängliga vid lägre pH-värden. Under alkaliska (basiska) förhållanden kan jorden få brist på näringsämnen som zink, koppar, järn, mangan, bor och fosfor.

De flesta växter tenderar att klara sig bäst i pH-området på ungefär 6,0-7,0, vilket är det område där de flesta näringsämnena är tillgängliga. Vissa växter föredrar dock mer sura eller basiska förhållanden, t.ex. blåbär (4,0-6,0) eller hyacint (6,5-7,5).

När jordens pH-värde ligger utanför det önskade intervallet kan pH-värdet ändras genom att tillsätta sura (t.ex. naturligt svavelsubstans) eller basiska (t.ex. kalk) material till jorden. För att korrigera pH i sur jord genom kalkning måste en analys av utbytbar syra utföras så att den nödvändiga mängden kalk kan beräknas.

Aquakultur och akvatiska ekosystem

Vatten som har ett för lågt eller för högt pH kan vara skadligt för fiskar och andra vattenlevande organismer. Vid lågt pH kan giftiga metaller som aluminium komma in i vattnet i större koncentrationer, vissa kvävehaltiga kemikalier blir giftigare och fiskens metaboliska processer kan bli mindre effektiva. Vatten med pH under 5 kan hämma reproduktionen eller leda till döden, och unga fiskar och andra vattenlevande organismer är särskilt känsliga. Vatten med pH under 6,5 kan hämma tillväxten.

Vid höga pH-värden (t.ex. >9) omvandlas de flesta ammoniumjoner till ammoniak, som är giftigt för fisk. Detta problem förvärras med högre temperaturer. Vatten med pH mellan 9 och 10 tenderar att hämma tillväxten, och vatten med pH på 11 eller högre dödar fisken.

PH-området 6,5-9 är acceptabelt för de flesta fiskar. I akvarier och andra slutna vattensystem är det viktigt att vattnet är tillräckligt buffrat (vanligtvis med bikarbonat- och karbonatjoner) för att förhindra vilda svängningar i pH.

Vattenbehandling

Oavsett om det gäller behandling av dricksvatten eller avloppsvatten är pH viktigt. Dricksvattnets pH bör ligga mellan 6,5 och 8,5. Dricksvatten med lågt pH kan försämra rören, vilket gör att giftiga metaller som koppar och bly läcker ut i vattenförsörjningen. Vatten med ett för högt pH har en obehaglig smak och effekten av desinfektionsmedel som klor minskar.

I avloppsrening (t.ex. avloppsvatten eller industriavfall) kontrolleras pH så att önskade kemiska eller mikrobiella reaktioner sker så effektivt som möjligt. Operatörerna övervakar och justerar pH noggrant för att reagera på förändrade kemiska eller mikrobiologiska förhållanden.

Simbassänger underhåll

Simbassänger har vanligtvis pH-värden i intervallet 7,2 till 7,8. Om pH-värdet är för högt blir klordesinfektionsmedlets effektivitet för låg, vilket gör att poolen blir mottaglig för algtillväxt och hindrar den från att effektivt döda virus och bakterier. Om pH är för lågt blir vattnet irriterande för ögon och näsa, och det kan korrodera gips- eller metallytor.

Livsmedelsindustrin

I livsmedelsindustrin mäts pH för att testa kvaliteten, för att kontrollera den mikrobiella aktiviteten, för att kontrollera smaken och andra egenskaper samt för att förlänga livsmedlens hållbarhet. I mjölk testas pH för att kontrollera om det finns föroreningar eller infektioner. pH-värdet påverkas också av mjölkens surhet och gräddens mognad, och pH-värdet avgör om osten blir mjuk eller hård. Gräddens pH-värde avgör också om smöret blir surt eller sött. För produktion av yoghurt hålls pH-värdet i odlad mjölk lågt för att upprätthålla en önskvärd miljö för lämplig mikrobiell aktivitet.

Matens pH-värde används också för att övervaka dess kvalitet. Ett för högt pH kan till exempel tyda på nedbrutet kött.

För många livsmedel måste pH-värdet hållas inom ett snävt intervall för att livsmedlet ska kunna bevaras under en längre tid. Till exempel surgörs smet för brödbakning för att förlänga brödets hållbarhet, liksom såser som majonnäs. Vid konservering av livsmedel med låg syrahalt (med pH < 4,6) måste man vara extra försiktig för att döda bakteriesporer eftersom de kan växa när pH är högre än 4,6 och potentiellt orsaka botulism.

Bryggeri och vinframställning

I likhet med andra processer som involverar mikrobiell aktivitet påverkar pH många olika aspekter av ölbryggningsprocessen. I synnerhet styr mäskens pH-värde beteendet hos flera enzymer som används vid bryggning, och det bör ligga mellan 5,3 och 5,8 för de flesta mäskningar.

Vinets pH-värde måste hållas på en låg nivå för att förhindra att bakterier bryter ner vinet. Vin med lägre pH tenderar att mogna långsammare och är mindre känsligt för förstörelse. Vinets pH-värde påverkar också smaken, eftersom mer sura viner tenderar att vara torra. pH-värdena för viner ligger vanligtvis mellan 3,0 och 4,0, och vita viner tenderar att ha lägre pH-värden än röda viner.