pH wody jest kontrolowany przez stężenie jonów wodorowych (H+) i jonów hydroksylowych (OH-) obecnych w wodzie. Wartość pH zależy od stosunku tych jonów i mieści się w skali 0–14.
Gdy stężenie jonów wodorowych jest wyższe niż hydroksylowych, pH < 7 – woda kwaśna. Gdy hydroksylowe przeważają, pH > 7 – woda zasadowa/alkaliczna.
W czystej wodzie stężenie obu jonów jest równe, pH = 7 – woda neutralna. Wody naturalne mogą mieć inne pH z powodu rozpuszczonych substancji: minerałów, materii organicznej, wpływających na stężenie jonów.
Czynniki wpływające na pH wody:
- Rozpuszczony CO₂: Dwutlenek węgla rozpuszczony w wodzie tworzy kwas węglowy (H₂CO₃), dysocjujący na jony wodorowe i węglanowe, obniżając pH. Dlatego woda deszczowa, wchłaniająca CO₂ z atmosfery, jest lekko kwaśna.
- Zawartość mineralna: Rozpuszczone minerały, np. wapniak (CaCO₃) i magnez (MgCO₃), podnoszą pH, uwalniając jony hydroksylowe. Typowe dla wód gruntowych przepływających przez wapienie lub kredę.
- Działalność przemysłowa i rolnicza: Ścieki przemysłowe i odpływy rolnicze wnoszą zanieczyszczenia zmieniające pH. Np. deszcz kwasowy z SO₂ i NOₓ z elektrowni i pojazdów obniża pH wód.
- Procesy biologiczne: Fotosynteza roślin wodnych zużywa CO₂ z wody, podnosząc pH.
- Temperatura: Wyższa temperatura zwiększa dysocjację cząsteczek wody na jony H+ i OH-, nieznacznie obniżając pH.
Zrozumienie i monitoring pH kluczowe dla: zdrowia ekosystemów wodnych, jakości wody pitnej, kontroli korozji rur, procesów przemysłowych wymagających specyficznego pH.