東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　以前こちらの記事でpHの定義について「何で対数関数にするのか分からない。そもそもなんでマイナスが付くんだよ。」と暴言を吐いたところ、片桐教授に「エネルギーに比例する尺度である」と諭されてしまいました。いや、ごもっとも。言われてみればその通り。

　それならそうと最初から言ってくれれば良いのに。pHというのは溶液の中にいる「H⁺イオン」のエネルギーのこと。エネルギーが低い、というのは、安定だ、ということですからたくさんの「H⁺イオン」が居る。少ししか「H⁺イオン」が居ない場合はエネルギーが高くて不安定だ。こう考えるとpHが大きい方が「H⁺イオン」が少ない、というのも納得できますね。

　pHが大きい液体とpHの小さい液体を「H⁺イオン」が自由の行き来できる膜を通して接触させれば「H⁺イオン」はより安定になろうとしてpHの大きい液から小さい液に向かって移動する。一緒に電荷移動が起こるので両方の液の間に電位差ができますが、エネルギー差とつり合って移動が止まったときの電位差からpH(正確には両液のpHの差）が分かる。なるほど、pHメータの原理（こちらの記事とその補足）とも直結しています。

　なんだ、こっちの方が見通しが良いじゃないか。いっそのことpHはこのエネルギーから定義したら良いのに。などと思っていると、本当にそういう定義をしているところがありました。JIS（日本工業規格）による定義がそうなっているのです。