pH and buffer

1. pH의 정의

pH는 수용액의 산성 또는 알칼리성 정도를 나타내는 지표로, 수소 이온 농도를 지수 형태로 표현한 것이다. pH 값은 0부터 14까지의 범위를 가지며, 7이 중성을 의미한다. pH 값이 7보다 작으면 산성, 7보다 크면 알칼리성으로 간주한다. 예를 들어, 위액의 pH는 일반적으로 1.5에서 3.5 사이로 매우 낮아 강한 산성을 띠며, 혈액의 pH는 7.35에서 7.45로 엄격히 유지되어야 생리적 기능이 정상적으로 유지될 수 있다. pH는 수소 이온 농도([H+])와 밀접한 관련이 있는데, pH는 -log[H+]로 정의된다. 즉, 수소 이온 농도가 높을수록 pH 값은 낮아지고, 반대로 농도가 낮을수록 pH 값은 높아진다. 세계 전역에서 평균적인 담수의 pH는 6.5에서 8.2 사이이며, 강이나 호수의 pH 변화는 생태계에 큰 영향을 미친다. 특히, 강수의 산성화는 산성비(Acid Rain)로 인해 pH가 5.6 이하로 떨어지는 경우도 있으며, 이는 교통수단에서 배출되는 황산과 질산 성분이 대기 중에서 반응하여 형성된 것이다. pH 측정은 주로 유리 전극 또는 인디케이터 용액을 통해 이루어지며, 산업, 농업, 환경 연구 등 여러 분야에서 중요한 역할을 담당한다. 예를 들어, 농작물 재배 시…