På pH-skalaen ligger kalkfjerner og afløbsrens i hver sin ende, og afstanden mellem dem er større, end tallene lader ane. De 51 sikkerhedsdatablade for rengøringsmidler, vi har gennemgået, angiver pH fra 0,4 til 14. Det er næsten hele skalaen. Og fordi hvert tal er en tierpotens, er forskellen fra pH 0 til pH 14 en faktor hundrede billioner.
pH-skala fra 0 til 14. 0 er stærkt surt, 7 er neutralt, og 14 er stærkt basisk.
- Citronsyre: pH 2 (kilde: sikkerhedsdatablade (3))
- Eddikesyre: pH 2,5 (kilde: sikkerhedsdatablade (3))
- Rent vand, 25 °C: pH 7 (kilde: Chemistry LibreTexts)
- Natron: pH 8,4 (kilde: sikkerhedsdatablade (2))
- Brun sæbe: pH 11,3 (kilde: sikkerhedsdatablade (3))
- Salmiakspiritus: pH 13,3 (kilde: sikkerhedsdatablade (2))
- Afløbsrens: pH 13,5 (kilde: sikkerhedsdatablade (3))
- pH 2 og derunder regnes som udgangspunkt som ætsende (kilde: Miljøstyrelsen)
- pH 11,5 og derover regnes som udgangspunkt som ætsende (kilde: Miljøstyrelsen)
Vil du se, hvilke pH-områder forskellige overflader tåler, kan du trykke dig igennem den interaktive pH-skala på forsiden.
Se pH-værdien i 20 typer rengøringsmidler, hentet fra deres sikkerhedsdatablade.
Hvilken pH-værdi er sur, neutral og basisk?
Under pH 7 er en opløsning sur, ved 7 er den neutral, og over 7 er den basisk, som også kaldes alkalisk. Grænsen på 7 gælder ved 25 °C, hvor rent vand har pH 7,00 ifølge Chemistry LibreTexts.
- Surt
- pH 0 til under 7
- Neutralt
- pH 7 ved 25 °C
- Basisk
- Over pH 7 til 14
- Ætsende (Miljøstyrelsen)
- pH 2 og under, 11,5 og over
Sur: under pH 7
Jo lavere tal, jo flere hydrogenioner. Sure rengøringsmidler som eddike, citronsyre og kalkfjerner opløser kalk, fordi syren reagerer med kalkens karbonat, så der dannes kuldioxid og vand, og calcium går i opløsning. Hvilke syrer der sidder i hvilke produkter, og hvilke materialer de skader, står på siden om sure rengøringsmidler.
Neutral: pH 7
Rent vand er neutralt, fordi det indeholder præcis lige mange hydrogenioner og hydroxidioner. Det er selve definitionen. Hvad "pH-neutral" betyder på en flaske, og hvornår du har brug for det, gennemgår vi under pH-neutralt rengøringsmiddel.
Basisk: over pH 7
Over 7 er der færre hydrogenioner end hydroxidioner, og det er hydroxidionerne, der gør arbejdet mod fedt. Grundrens, ovnrens og brun sæbe er alle basiske i de datablade, vi har gennemgået, med pH fra 9,5 og op. Hvordan baser løsner fedt, og hvilke materialer der ikke tåler dem, kan du læse om under alkaliske rengøringsmidler.
Hvornår er pH-værdien ætsende?
Ætsende begynder langt fra 7. Miljøstyrelsen skriver, at blandinger med pH ≤ 2 eller pH ≥ 11,5 generelt betragtes som ætsende, og at første trin i vurderingen er blandingens bufferkapacitet, også kaldet sur eller basisk reserve. Reserven er den mængde syre eller base, et produkt kan neutralisere, før pH-værdien flytter sig. Et produkt med stor reserve holder fast i sin pH, også når der kommer syre, base eller vand til. Tallet på skalaen er altså kun halvdelen af historien.
Hvad er pH-værdi et udtryk for?
pH er et udtryk for, hvor mange frie hydrogenioner (H⁺) der er i en vandig opløsning. Den præcise definition er minus titalslogaritmen til hydrogenionernes aktivitet, pH = −log a(H⁺), som det fremgår af Wikipedias artikel om pH. Aktivitet er den effektive koncentration.
I fortyndede opløsninger er aktiviteten næsten den samme som koncentrationen i mol pr. liter, og derfor skriver Lex definitionen enklere som pH = −log[H⁺]. Men i koncentrerede produkter påvirker ionerne hinanden, så en beregning ud fra koncentrationen og en måling kan give forskellige tal for den samme flaske.
Tag rent vand ved 25 °C. Det indeholder 0,0000001 mol hydrogenioner pr. liter, altså 10⁻⁷. Fjern minustegnet fra eksponenten, og du har pH 7. En opløsning med 0,01 mol pr. liter, eller 10⁻², har pH 2.
I vand sidder hydrogenionen på et vandmolekyle som oxoniumion, H₃O⁺. Regnestykket er det samme.
Hvorfor er pH-skalaen logaritmisk?
Fordi koncentrationen af hydrogenioner i almindelige vandige opløsninger spænder fra omkring 1 til 0,00000000000001 mol pr. liter. Den slags tal er upraktiske at skrive og svære at sammenligne med øjet. Logaritmen pakker dem ned til tal fra 0 til 14, og prisen er, at hvert trin på skalaen betyder ti gange forskel.
Et trin er ti gange, to trin er 100 gange, tre trin 1.000 gange. Det gælder begge veje: jo højere pH, jo færre hydrogenioner og jo flere hydroxidioner.
| pH-forskel | Forskel i hydrogenioner | Eksempel |
|---|---|---|
| 1 trin | 10 gange | Salmiakspiritus på pH 13 mod afløbsåbner på pH 14 |
| 3 trin | 1.000 gange | Brun sæbe på pH 11 mod afløbsåbner på pH 14 |
| 5 trin | 100.000 gange | Eddikesyre 32 % på pH 2 mod rent vand på pH 7 |
| 7 trin | 10.000.000 gange | Rent vand på pH 7 mod afløbsåbner på pH 14 |
Afstanden fra brun sæbe på pH 11 til en afløbsåbner på pH 14 ser lille ud på skalaen. Men det er 3 trin, og afløbsåbneren har dermed 1.000 gange så mange hydroxidioner ifølge de pH-værdier, databladene angiver.
Hvad sker der med pH, når du fortynder?
Logaritmen forklarer, hvorfor lidt vand ikke gør et stærkt produkt mildt. For en syre eller base, der er helt spaltet i vand, giver ti gange fortynding i teorien ét trin. Et sikkerhedsdatablad for en afløbsåbner angiver pH 14 ufortyndet og 13,5 i en 10 % opløsning, så produktet ligger stadig langt over grænsen for ætsende. Et datablad for en kalkfjerner går fra pH 0,4 til 1,4 i en 2 % opløsning, det vil sige 1 trin for 50 gange så meget vand.
I koncentrerede produkter og i produkter med svage syrer eller buffere passer regnestykket ikke én til én. Hvordan pH ændrer sig ved brugsfortynding for de enkelte produkttyper, kan du se i oversigten over pH i rengøringsmidler.
Hvilken pH har rengøringsmidler og kendte stoffer?
Tabellen sætter tal fra sikkerhedsdatablade side om side med nogle få opslagsværdier, så du kan se rengøringsmidlerne i forhold til noget, du kender fra køkkenet. For hver produkttype står spændet på tværs af de datablade, vi har gennemgået. Nogle producenter måler på det ufortyndede produkt og andre på en opløsning, og det forklarer en del af spredningen.
| Stof eller produkt | pH | Surt, neutralt eller basisk | Kilde |
|---|---|---|---|
| Kalkfjerner | 0,4–1,4 | Surt | Sikkerhedsdatablade (3) |
| WC-rens | 0,7–2,2 | Surt | Sikkerhedsdatablade (3) |
| Citronsyre opløst i vand (1–10 %) | 1,7–2,2 | Surt | Sikkerhedsdatablade (3) |
| Citronsaft | 2,4 | Surt | Wikipedia (dansk) |
| Eddikesyre (20–32 %) | 2–3 | Surt | Sikkerhedsdatablade (3) |
| Cola | 2,5 | Surt | Wikipedia (dansk) |
| Håndopvaskemiddel | 3,5–5 | Surt | Sikkerhedsdatablade (3) |
| Rent vand ved 25 °C | 7,00 | Neutralt | Chemistry LibreTexts |
| Natron opløst i vand | 8,4 | Basisk | Sikkerhedsdatablade (2) |
| Brun sæbe | 9,5–13 | Basisk | Sikkerhedsdatablade (3) |
| Klorin | 11,5–13,5 | Basisk | Sikkerhedsdatablade (2) |
| Salmiakspiritus | 13–13,5 | Basisk | Sikkerhedsdatablade (2) |
| Ovnrens | 13–13,5 | Basisk | Sikkerhedsdatablade (2) |
| Afløbsrens (kaustisk soda) | 13–14 | Basisk | Sikkerhedsdatablade (3) |
Cola ligger på pH 2,5 ifølge Wikipedia og dermed i samme område som eddikesyre, hvor databladene angiver pH 2–3. Men pH-værdien fortæller kun, hvor mange hydrogenioner der er frie i opløsningen. Den siger intet om reserven, og en eddikesyre på 20–32 % indeholder langt mere syre end en sodavand.
Brun sæbe viser, at et produktnavn ikke er et pH-tal. De 3 datablade spænder fra pH 9,5 til 13, og det højeste tal er angivet i 10 % opløsning.
Se hvilket pH-område almindelige materialer i hjemmet tåler, med en kilde for hvert materiale.
Er pH 7 altid neutralt?
Nej, kun ved 25 °C. Vand spalter sig selv en lille smule i hydrogen- og hydroxidioner, og den spaltning tager til, når vandet bliver varmere. Ifølge Chemistry LibreTexts har rent vand derfor pH 7,47 ved 0 °C og 6,14 ved 100 °C, og det er stadig neutralt, fordi der er lige mange af de to ioner.
| Temperatur | pH |
|---|---|
| 0 °C | 7,47 |
| 20 °C | 7,08 |
| 25 °C | 7,00 |
| 50 °C | 6,63 |
| 100 °C | 6,14 |
Det betyder noget, når du læser tal. Rent vand ved 50 °C har pH 6,63 og er ikke surt. Derfor kan et sikkerhedsdatablad angive, ved hvilken temperatur pH er målt, og de to datablade for natron i datasættet nævner henholdsvis 25 °C og 20 °C.
Hvilke farver har pH-skalaen?
Farverne kommer fra universalindikator, som er en blanding af flere indikatorer, der hver skifter farve i sit eget pH-område. Ifølge Science Notes findes der flere opskrifter, de fleste varianter af Yamadas formel fra 1933, og de præcise farver og intervaller afhænger af opskriften.
Rækkefølgen går dog igen, og Science Notes' farveskema viser den typiske: rød under pH 3, orange til gul op mod 6, grøn ved 7, blå fra 8 til 11 og indigo til violet derover. Aflæs altid mod det farveskema, der følger med dine strimler eller din væske. Skalaen på denne side bruger samme rækkefølge, men farverne er grafik og ikke et måleskema.
Vil du selv måle med indikatorpapir, pH-meter eller rødkålssaft, har vi samlet fremgangsmåden under sådan måler du pH-værdien derhjemme.
Hvem opfandt pH-skalaen?
Den danske kemiker S.P.L. Sørensen indførte pH i 1909, mens han ledede Carlsberg Laboratoriets kemiske afdeling. Lex skriver, at han var direktør for afdelingen fra 1901 til 1938, og at han i Enzymstudier II fra 1909 "indførte størrelsen pH til beskrivelse af en vandig opløsnings surhedsgrad".
Udgangspunktet var enzymer. Ifølge Dansk Biografisk Leksikon undersøgte Sørensen, hvordan enzymer spalter proteiner, og her var hydrogenionkoncentrationen og temperaturen afgørende. Han havde brug for et præcist mål og udviklede samtidig metoder til at bestemme det.
Det tal, du i dag finder i afsnit 9 i et sikkerhedsdatablad, har sin rod i dansk enzymforskning.