pH is een belangrijke grootheid die de chemische omstandigheden van een oplossing weergeeft. De pH kan de beschikbaarheid van voedingsstoffen, biologische functies, microbiële activiteit en het gedrag van chemische stoffen bepalen. Daarom is het bewaken of regelen van de pH van grond, water, en voedingsmiddelen of dranken belangrijk voor een grote verscheidenheid aan toepassingen.

Landbouw en tuinieren

Bodem is een complex systeem dat veel verschillende factoren omvat die worden beïnvloed door de pH van de bodem, zoals microbiële activiteit, schimmelgroei, beschikbaarheid van voedingsstoffen, en wortelgroei.

Onder zure omstandigheden worden veel mineralen in de bodem oplosbaar, waarbij giftige metalen zoals aluminium vrijkomen. Sommige voedingsstoffen, zoals fosfor en molybdeen, komen bij een lagere pH-waarde minder goed beschikbaar. Onder alkalische (basische) omstandigheden kan de bodem een tekort krijgen aan voedingsstoffen zoals zink, koper, ijzer, mangaan, boor en fosfor.

De meeste planten doen het meestal het best in het pH-bereik van ongeveer 6,0 tot 7,0, dat is het bereik waarbinnen de meeste voedingsstoffen beschikbaar zijn. Sommige planten geven echter de voorkeur aan zuurdere of basischere omstandigheden, zoals bosbessen (4,0-6,0) of hyacinten (6,5-7,5).

Wanneer de pH van de bodem buiten het gewenste bereik ligt, kan de pH worden gewijzigd door zuur (bijv. natief zwavel) of basisch (bijv. kalk) materiaal aan de grond toe te voegen. Om de pH van zure grond te corrigeren door bekalking, moet een analyse van de uitwisselbare zuurgraad worden uitgevoerd, zodat de vereiste hoeveelheid kalk kan worden berekend.

Aquacultuur en aquatische ecosystemen

Water met een te lage of te hoge pH kan schadelijk zijn voor vissen en ander aquatisch leven. Bij een lage pH kunnen giftige metalen zoals aluminium in grotere concentraties in het water terechtkomen, sommige stikstofhoudende chemicaliën worden giftiger, en de stofwisselingsprocessen van vissen kunnen minder efficiënt worden. Water met een pH-waarde van minder dan 5 kan de voortplanting remmen of tot de dood leiden, en vooral jonge vissen en andere aquatische organismen zijn daar gevoelig voor. Water met een pH-waarde onder 6,5 kan de groei remmen.

Bij hoge pH-waarden (zoals >9) worden de meeste ammoniumionen omgezet in ammoniak, dat giftig is voor vissen. Dit probleem wordt erger bij hogere temperaturen. Water met een pH-waarde tussen 9 en 10 remt de groei, en water met een pH-waarde van 11 of hoger is dodelijk voor vissen.

Het pH-bereik van 6,5-9 is voor de meeste vissen acceptabel. In aquaria en andere gesloten aquatische systemen, is het belangrijk dat het water voldoende wordt gebufferd (gewoonlijk met bicarbonaat en carbonaationen) om wilde schommelingen in pH te voorkomen.

Waterbehandeling

Of het nu gaat om de behandeling van drinkwater of afvalwater, pH is belangrijk. De pH van drinkwater moet tussen 6,5 en 8,5 liggen. Drinkwater met een lage pH-waarde kan leidingen aantasten, waardoor giftige metalen zoals koper en lood in de watervoorziening kunnen lekken. Water met een te hoge pH heeft een onaangename smaak, en de doeltreffendheid van ontsmettingsmiddelen zoals chloor wordt verminderd.

In afvalwaterbehandeling (b.v. rioolwater of industrieel afval), wordt de pH gecontroleerd zodat de gewenste chemische of microbiële reacties zo efficiënt mogelijk zullen verlopen. Operators controleren zorgvuldig en passen pH aan om te reageren op veranderende chemische of microbiologische omstandigheden.

Zwembadonderhoud

Zwembaden hebben gewoonlijk pH-waarden in het bereik van 7,2 tot 7,8. Als de pH te hoog is, wordt de effectiviteit van het chloordesinfectiemiddel te laag, waardoor het zwembad vatbaar wordt voor algengroei en waardoor virussen en bacteriën niet effectief worden gedood. Als de pH te laag is, wordt het water irriterend voor de ogen en de neus, en het kan gips of metaaloppervlakten aantasten.

Voedselindustrie

In de voedselindustrie, wordt pH gemeten om voor kwaliteit te testen, microbiële activiteit te controleren, de smaak en andere eigenschappen te controleren, en de houdbaarheidsperiode van voedsel te verlengen. In melk, wordt pH getest om op onzuiverheden of besmetting te controleren. De pH wordt ook beïnvloed door het verzuren van melk en het rijpen van room, en de pH bepaalt of kaas zacht of hard zal zijn. De pH-waarde van room bepaalt ook of boter zuur of zoet zal zijn. Voor de productie van yoghurt wordt de pH van gekweekte melk laag gehouden om een gewenste omgeving voor de juiste microbiële activiteit te handhaven.

De pH van voedsel wordt ook gebruikt om de kwaliteit ervan te controleren. Zo kan een te hoge pH wijzen op aangetast vlees.

Voor veel voedingsmiddelen moet de pH binnen een smal bereik worden gehouden, zodat het voedsel langer kan worden geconserveerd. Zo wordt bijvoorbeeld het beslag voor het bakken van brood aangezuurd om de houdbaarheid van het brood te verlengen, evenals sauzen zoals mayonaise. Bij het inblikken van voedingsmiddelen met een laag zuurgehalte (met pH < 4,6), moet extra zorg worden besteed aan het doden van bacteriesporen, omdat deze kunnen groeien wanneer de pH hoger is dan 4,6, en mogelijk botulisme kunnen veroorzaken.

Brouwen en wijn maken

Gelijk aan andere processen waarbij microbiële activiteit betrokken is, beïnvloedt de pH veel verschillende aspecten van het bierbrouwproces. In het bijzonder, controleert de pH van het beslag het gedrag van verscheidene enzymen die in brouwen worden gebruikt, en het zou tussen 5.3 en 5.8 voor de meeste mashes.

De pH van wijn moet op een laag niveau worden gehouden om bacteriën te verhinderen de wijn aan te tasten. Wijnen met een lagere pH hebben de neiging langzamer te rijpen en zullen minder vatbaar zijn voor bederf. De pH-waarde van wijn is ook van invloed op de smaak, aangezien zuurdere wijnen doorgaans droog zijn. De pH-waarden voor wijn liggen meestal tussen 3,0 en 4,0, en witte wijnen hebben meestal lagere pH-waarden dan rode wijnen.