Iespējams, vissvarīgākā saikne starp pH un koncentrāciju ir tāda, ka pH pēc savas būtības ir ūdeņraža jonu koncentrācijas mērs noteiktā šķīdumā. Savienojumi ar augstu pH rādījumu ir bāziski vai sārmaini, savukārt tie, kuriem ir zemāki rādījumi, ir skābi. Rādījumi svārstās no nulles līdz četrpadsmit, un vidējais, septiņi, ir neitrāls pH. Skābju un bāzu īpašības nosaka gan pH, gan skābes un bāzes molekulu koncentrācija šķīdumā. Tādējādi abi jēdzieni noteikti iet roku rokā. Ir grūti runāt par dotā šķīduma pH bez zināmas izpratnes par tajā esošo elementu koncentrāciju, un, zinot noteiktu savienojumu koncentrācijas sadalījumu, tas noteikti izgaismo tā pH. Ķīmiķi un pētnieki parasti aprēķina abus kopā.
Izpratne par pH kopumā
Vispārīgi runājot, pH ir ūdeņraža jonu koncentrācijas mērījums jebkurā konkrētā šķīdumā. Ir plaši ierosināts, ka burti “p” un “h” apzīmē “ūdeņraža spēku”, lai gan tas nav stingri nostiprināts zinātnieku aprindās. Tomēr ir konstatēts, ka pH ir universāls; kā mērījumu to izmanto visdažādākajās ķīmiskās un matemātikas lietojumos, un tas ir svarīgs dažādiem procesiem, sākot no pārtikas ražošanas līdz zāļu radīšanai.
Logaritmiskā mērogā
Visiem šķīdumiem ir noteikts pH, un tie tiek izgatavoti ar šķīdinātāju, parasti ūdeni, un izšķīdušo vielu, kas viegli izšķīst izvēlētajā šķīdinātājā. Izmantojot pH logaritmisko skalu, skala ir maza, vienlaikus saglabājot pH skalas sniegto vērtīgo informāciju. Viena no saiknēm starp pH un ūdeņraža jonu koncentrāciju ir tāda, ka kopā tie ļauj izmantot logaritmisko skalu. Jo zemāks pH, jo koncentrētāki ir ūdeņraža joni, jo pH mēra negatīvo ūdeņraža jonu koncentrācijas logaritmi, kas nozīmē, ka 0.1 jonu koncentrācija ir viens pH skalā, bet 0.001 ir trīs.
Vēl viens veids, kā par to domāt, ir tāds, ka pH un koncentrācija kļūst lineāri savienoti ar koeficientu desmit un pH mainās par vienu koeficientu, kad ūdeņraža jonu koncentrācija mainās desmitkārtīgi. Tiek uzskatīts, ka parastās attiecības ir eksponenciālas, un šī saikne palīdz izvairīties no garlaicīgiem vienādojumiem, kas saistīti ar augstāku matemātikas līmeni. Tas automātiski maina izliekto attiecību uz lineāru attiecību, kurā tiek izmantota vienkārša matemātika. Taisnā līnija var padarīt prognozes, attiecības starp dažādām koncentrācijām un aprēķinus viegli vizualizēt.
Aprēķinu līdzības
Vēl viena saikne starp pH un koncentrāciju ir tāda, ka abi tiek aprēķināti līdzīgi. Šķīduma koncentrācija mēra, cik daudz noteikta atoma vai molekulas ir klāt, salīdzinot ar visu šķīdumu. PH ir īpašs koncentrācijas mērījums, kas ņem vērā, cik ūdeņraža jonu ir šķīdumā salīdzinājumā ar visu pārējo. Lielākajā daļā citu koncentrācijas aprēķinu pH skala netiek izmantota. Daudzi izmanto vienību, ko sauc par molaritāti, kas ir pieejamo atomu vai molekulu daudzums litrā šķīdinātāja.
Kā maiņas gradienti
Kopā pH un koncentrācija nosaka paredzamās izmaiņas jebkura konkrētā skābes vai bāzes šķīduma īpašībās. To var parādīt, karsējot līdz vārīšanās temperatūrai gan šķīdinātāju, kas izšķīdināts izšķīdinātajā vielā, piemēram, sālsūdenī, gan tīru šķīdinātāju. Temperatūra, kurā viens šķīdums sāk vārīties, būs atšķirīga, tāpēc, palielinot izšķīdušās vielas koncentrāciju, tiek mainītas īpašības, kas pārvēršas no šķidruma uz gāzi. Līdzīgā veidā ir iespējams vai nu paaugstināt viršanas temperatūru, vai pazemināt šķīduma sasalšanas temperatūru. Piemēram, pievienojot ūdenim nelielu daudzumu bikarbonāta sāls, tas tiek panākts, palielinot bāzes sāls koncentrāciju un paaugstinot pH skaitli.