pH เป็นปริมาณที่สำคัญที่สะท้อนถึงสภาพทางเคมีของสารละลาย พีเอชสามารถควบคุมความพร้อมของสารอาหาร หน้าที่ทางชีวภาพ กิจกรรมของจุลินทรีย์ และพฤติกรรมของสารเคมี ด้วยเหตุนี้ การตรวจสอบหรือควบคุมกรด-ด่างของดิน น้ำ และอาหารหรือเครื่องดื่มจึงมีความสำคัญต่อการใช้งานที่หลากหลาย
ประโยชน์และความสำคัญของ pH
1.เกษตรกรรมและการทำสวน
ดินเป็นระบบที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ มากมายที่ได้รับผลกระทบจากค่าความเป็นกรด-ด่างของดินเช่น กิจกรรมของจุลินทรีย์ การเติบโตของเชื้อรา ความพร้อมของสารอาหาร และการเจริญเติบโตของราก
ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดแร่ธาตุหลายชนิดในดินจะละลายได้ และปล่อยโลหะที่เป็นพิษออกมาเช่น อะลูมิเนียม สารอาหารบางชนิด เช่น ฟอสฟอรัสและโมลิบดีนัม จะหาซื้อได้น้อยลงเมื่อค่าพีเอชต่ำลง ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง (เบส) ดินอาจขาดสารอาหารเช่น สังกะสี ทองแดง เหล็ก แมงกานีส โบรอน และฟอสฟอรัส
พืชส่วนใหญ่มักจะทำเจริญเติบโตได้ดีที่สุดในดินที่มีช่วงกรด-ด่างประมาณ 6.0 ถึง 7.0 ซึ่งเป็นช่วงที่มีสารอาหารมากที่สุด อย่างไรก็ตาม พืชบางชนิดชอบสภาวะที่เป็นกรดหรือเป็นด่างมากกว่า เช่น บลูเบอร์รี่ (4.0-6.0) หรือผักตบชวา (6.5-7.5)
เมื่อดินอยู่นอกช่วงที่ต้องการ พีเอชของดินสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเติมวัสดุที่เป็นกรด (เช่น กำมะถันตามธรรมชาติ) หรือสารพื้นฐาน (เช่น มะนาว) ลงในดิน ในการแก้ไขค่า pH ของดินที่เป็นกรดโดยการใส่ปูน ต้องทำการวิเคราะห์ความเป็นกรดแบบแลกเปลี่ยนได้ เพื่อให้สามารถคำนวณปริมาณปูนขาวที่ต้องการได้
![เกษตรกรรม](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2022/02/agriculture.jpg)
2.การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและระบบนิเวศทางน้ำ
น้ำที่มีค่าความเป็นกรด-ด่างที่ต่ำหรือสูงเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อปลาและสัตว์น้ำอื่นๆ น้ำที่เป็นกรดจะเกิดโลหะที่เป็นพิษเช่นอลูมิเนียมสามารถเข้าไปในน้ำได้ในระดับความเข้มข้นที่มากขึ้น สารเคมีที่มีไนโตรเจนบางชนิดจะเป็นพิษมากขึ้น และกระบวนการเผาผลาญของปลาจะมีประสิทธิภาพน้อยลง
น้ำที่มีค่า pH ต่ำกว่า 5 สามารถยับยั้งการสืบพันธุ์หรือนำไปสู่ความตาย และปลาอ่อนและสิ่งมีชีวิตในน้ำอื่นๆ มีความอ่อนไหวเป็นพิเศษ น้ำที่มีค่าพีเอชต่ำกว่า 6.5 สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตได้
น้ำที่เป็นด่าง (เช่น >9) ไอออนของแอมโมเนียมส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นแอมโมเนีย ซึ่งเป็นพิษต่อปลา ปัญหานี้แย่ลงด้วยอุณหภูมิที่สูงขึ้น น้ำที่มีค่า pH อยู่ระหว่าง 9 ถึง 10 จะมีแนวโน้มยับยั้งการเจริญเติบโต และน้ำที่มีค่า pH 11 ขึ้นไปจะฆ่าปลา
ช่วง pH 6.5-9 เป็นที่ยอมรับสำหรับปลาส่วนใหญ่ ในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำและระบบน้ำปิดอื่น ๆ สิ่งสำคัญคือต้องบัฟเฟอร์น้ำเพียงพอ (โดยปกติกับไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนตไอออน) เพื่อป้องกันไม่ให้ pH แกว่งตามธรรมชาติ
![การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2022/02/aquaculture.jpg)
3.การบำบัดน้ำ
ไม่ว่าจะในการบำบัดน้ำดื่มหรือน้ำเสีย ค่า pH เป็นสิ่งสำคัญ ค่า pH ของน้ำดื่มควรอยู่ระหว่าง 6.5 ถึง 8.5 น้ำดื่มที่มีค่า pH ต่ำสามารถทำให้ท่อเสื่อมสภาพได้ ทำให้เกิดโลหะที่เป็นพิษ เช่น ทองแดง และนำไปสู่การชะล้างลงสู่แหล่งน้ำ น้ำที่มีค่า pH สูงเกินไปจะมีรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ และประสิทธิภาพของสารฆ่าเชื้อเช่นคลอรีนจะลดลง
ในการบำบัดน้ำเสีย (เช่น น้ำเสียหรือของเสียจากอุตสาหกรรม) ค่า pH จะถูกควบคุมเพื่อให้ปฏิกิริยาเคมีหรือจุลินทรีย์ที่ต้องการดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบและปรับ pH อย่างระมัดระวังเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหรือทางจุลชีววิทยา
![การบำบัดน้ำ](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2022/02/water-treatment.jpg)
4.การบำรุงรักษาสระว่ายน้ำ
สระว่ายน้ำมักจะมีค่า pH ในช่วง 7.2 ถึง 7.8 หากค่า pH สูงเกินไป ประสิทธิภาพของสารฆ่าเชื้อคลอรีนจะต่ำเกินไป ทำให้สระน้ำมีความอ่อนไหวต่อการเจริญเติบโตของสาหร่ายและป้องกันไม่ให้ฆ่าเชื้อไวรัสและแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพ หาก pH ต่ำเกินไป น้ำจะระคายเคืองต่อตาและจมูก และอาจกัดกร่อนพื้นผิวปูนหรือโลหะ
![การบำรุงรักษาสระว่ายน้ำ](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2022/02/swimming-pool.jpg)
5.อุตสาหกรรมอาหาร
ในอุตสาหกรรมอาหาร วัดค่า pH เพื่อทดสอบคุณภาพ เพื่อควบคุมกิจกรรมของจุลินทรีย์ ควบคุมรสชาติและคุณสมบัติอื่นๆ และเพื่อยืดอายุการเก็บของอาหาร ในนมจะมีการทดสอบ pH เพื่อตรวจหาสิ่งสกปรกหรือการติดเชื้อ ค่า pH ยังได้รับผลกระทบจากการเปรี้ยวของนมและการสุกของครีม และค่า pH เป็นตัวกำหนดว่าชีสจะนิ่มหรือแข็ง
ค่า pH ของครีมยังกำหนดว่าเนยจะเปรี้ยวหรือหวาน สำหรับการผลิตโยเกิร์ต ค่า pH ของนมที่เพาะเลี้ยงจะต่ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมที่พึงประสงค์สำหรับกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่เหมาะสม
ค่า pH ของอาหารยังใช้เพื่อตรวจสอบคุณภาพของอาหารอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ค่า pH ที่สูงเกินไปอาจบ่งชี้ว่าเนื้อสัตว์เสื่อมโทรม
สำหรับอาหารหลายชนิด ค่า pH จะต้องอยู่ในช่วงแคบเพื่อให้สามารถถนอมอาหารไว้ได้นานขึ้น ตัวอย่างเช่น แป้งสำหรับอบขนมปังถูกทำให้เป็นกรดเพื่อยืดอายุขนมปัง เช่นเดียวกับซอสต่างๆ เช่น มายองเนส เมื่อบรรจุอาหารที่มีกรดต่ำ (ที่มีค่า pH < 4.6) ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในการฆ่าเชื้อสปอร์ของแบคทีเรีย เพราะพวกมันสามารถเติบโตได้เมื่อ pH มากกว่า 4.6 ซึ่งอาจทำให้เกิดโรคโบทูลิซึม
![food-production อุตสาหกรรมอาหาร](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2022/02/food-production.jpg)
6.การผลิตเบียร์และการผลิตไวน์
เช่นเดียวกับกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของจุลินทรีย์ ค่า pH มีผลต่อกระบวนการกลั่นเบียร์ในแง่มุมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่า pH ของการบดจะควบคุมพฤติกรรมของเอนไซม์หลายชนิดที่ใช้ในการกลั่น และควรอยู่ระหว่าง 5.3 ถึง 5.8 สำหรับส่วนผสมส่วนใหญ่
ค่าความเป็นกรด – ด่างของไวน์ต้องอยู่ในระดับต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้แบคทีเรียย่อยสลายไวน์ ไวน์ที่มีค่า pH ต่ำจะมีแนวโน้มที่จะสุกช้ากว่าและไวต่อการเน่าเสียน้อยลง ค่า pH ของไวน์ก็ส่งผลต่อรสชาติเช่นกัน เนื่องจากไวน์ที่มีความเป็นกรดมากกว่ามักจะแห้ง ค่า pH สำหรับไวน์มักจะอยู่ในช่วง 3.0 ถึง 4.0 และไวน์ขาวมักจะมีค่า pH ต่ำกว่าไวน์แดง
![การผลิตเบียร์](https://www.mssti.com/wp-content/uploads/2022/02/brewers-testing-beer.jpg)