มาตรวัด pH (Potential of Hydrogen) คือสเกลเชิงตัวเลขที่ใช้ในการระบุระดับความเป็นกรด (Acidity) หรือความเป็นด่าง/เบส (Alkalinity) ของสารละลายที่เป็นน้ำ (Aqueous solution) ในทางเคมี ค่า pH วัดค่าแอคทิวิตี้ (Activity) ของไอออนไฮโดรเจน (H⁺) หรือไอออนไฮโดรเนียม (H₃O⁺) สเกล pH โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 14 ที่อุณหภูมิห้องมาตรฐาน (25°C) สารละลายที่มี pH = 7 ถือว่าเป็นกลาง (Neutral) เช่น น้ำบริสุทธิ์ (Pure water) ซึ่งมีจำนวน H⁺ และ OH⁻ สมดุลกัน สารที่มี pH ต่ำกว่า 7 ถือเป็นกรด (ยิ่งค่าน้อย ยิ่งเป็นกรดแรง เช่น น้ำย่อยในกระเพาะอาหารมี pH ประมาณ 1.5-2.0) ส่วนสารที่มี pH สูงกว่า 7 ถือเป็นด่าง (ยิ่งค่ามาก ยิ่งเป็นด่างแรง เช่น น้ำยาฟอกขาวมี pH ประมาณ 12-13) อ้างอิง: องค์กรสหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC); คู่มือเคมีเชิงฟิสิกส์.

การคำนวณ pH และ pOH อาศัยสมการทางคณิตศาสตร์แบบลอการิทึมฐานสิบ (Logarithm Base 10) เนื่องจากความเข้มข้นของไอออนในสารละลายมักจะมีค่าน้อยมากจนยากต่อการเขียน (เช่น 0.0000001 M) นักเคมีชาวเดนมาร์ก S.P.L. Sørensen จึงคิดค้นสูตร pH = -log₁₀[H⁺] และ pOH = -log₁₀[OH⁻] ขึ้นมา เครื่องหมายลบด้านหน้าบ่งชี้ว่า ยิ่งความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนสูงขึ้น ค่า pH จะยิ่งต่ำลง (แปรผกผันกัน) เนื่องจากเป็นสเกลลอการิทึม การเปลี่ยนแปลงค่า pH 1 หน่วย หมายถึงความเข้มข้นที่เปลี่ยนแปลงไปถึง 10 เท่า ตัวอย่างเช่น กรดที่มี pH 3 จะมีความเป็นกรดรุนแรงกว่ากรดที่มี pH 4 ถึง 10 เท่า และรุนแรงกว่า pH 5 ถึง 100 เท่า นอกจากนี้ ทฤษฎีค่าคงที่การแตกตัวของน้ำ (Kw) พิสูจน์ว่าที่อุณหภูมิ 25°C ผลรวมของ pH + pOH จะต้องเท่ากับ 14 เสมอ อ้างอิง: S.P.L. Sørensen (1909) Carlsberg Laboratory; ตำราเคมีวิเคราะห์ (Analytical Chemistry).

ความแตกต่างหลักอยู่ที่ 'การแตกตัว' (Dissociation) ในน้ำ กรดแก่ (Strong Acids) เช่น กรดไฮโดรคลอริก (HCl), กรดซัลฟิวริก (H₂SO₄), หรือกรดไนตริก (HNO₃) จะแตกตัวในน้ำอย่างสมบูรณ์แบบ 100% นั่นหมายความว่าหากเรามี HCl เข้มข้น 0.1 M เราจะได้ [H⁺] เข้มข้น 0.1 M เท่ากัน ทำให้สามารถเอา 0.1 ไปใส่ในสูตร -log(0.1) ได้ค่า pH = 1 ทันที ในทางตรงกันข้าม กรดอ่อน (Weak Acids) เช่น กรดน้ำส้ม (CH₃COOH) จะแตกตัวเพียงบางส่วน (มักน้อยกว่า 5%) เมื่อละลายน้ำ จะเกิดภาวะสมดุลเคมี (Chemical Equilibrium) การคำนวณ pH ของกรดอ่อนจึงไม่สามารถใช้ความเข้มข้นตั้งต้นมาแทนค่าได้ตรงๆ แต่ต้องใช้ 'ค่าคงที่การแตกตัวของกรด' (Ka) และการแก้สมการสมดุลเคมี (ICE Table) มาช่วยในการหา [H⁺] ที่แท้จริงเสียก่อน อ้างอิง: หลักการของเลอชาเตอลิเยร์ (Le Chatelier's Principle); เคมีระดับมหาวิทยาลัย (General Chemistry).

ค่า pH ถือเป็นปัจจัยควบคุมระดับไมโครที่มีผลระดับมหภาค 1) ในร่างกายมนุษย์: เลือดมนุษย์ต้องรักษาระดับ pH ไว้ที่ 7.35 - 7.45 อย่างเข้มงวดผ่านระบบบัฟเฟอร์ (Buffer Systems) หากค่า pH หลุดจากช่วงนี้ เอนไซม์และโปรตีนในร่างกายจะเสียสภาพ (Denature) ทำให้ระบบภายในล้มเหลวและอาจเสียชีวิตได้ 2) ในสิ่งแวดล้อม: ดินและน้ำมี pH ที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชและสัตว์น้ำ ปรากฏการณ์ 'ฝนกรด' (Acid Rain) ที่มี pH ต่ำกว่า 5.0 สามารถทำลายป่าไม้และกัดกร่อนโครงสร้างหินปูนปะการังในมหาสมุทร (Ocean Acidification) ซึ่งส่งผลกระทบต่อห่วงโซ่อาหารโลก 3) ในอุตสาหกรรม: การควบคุม pH จำเป็นอย่างยิ่งในการผลิตอาหาร เครื่องสำอาง ยา และการบำบัดน้ำเสีย เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพ ความปลอดภัย และการยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียก่อโรค อ้างอิง: สรีรวิทยาการแพทย์ (Medical Physiology); องค์การอนามัยโลก (WHO) Water Quality Guidelines.