pHの単位

質問

pHの正しい単位（表示方法）を教えてください。

いままで、pHに単位はないものと思っていましたが、計量法ではｐHの計量単位はpH（ピーエイチ）となっていました。単位記号は、数値の後ろにつけるものとだと思うのでpHも7.0pHとか8.0pHのように表示することが正しい表示方法なのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

回答No.4

koz7291 · ベストアンサー

こんにちは。No.3です。補足します。
　pHの正しい表記法は、No.3で述べました通りですが、ご質問の中にある
「7.0pH」とか「8.0pH」という書き方はどうかと申しますと、これは明らかに
間違いということになると思います。

　単位というのは、
「ある量を表すとき、比較の基準となる同種の量の名」(広辞苑　第2版補訂
版、1976)であり、値の決まった定数です。一方、「pH」というのは、No.3で
その定義を示した物理量で、いろいろな値を取りうる変数です。物理量pHの単
位をpHとする、というのは、物理量を単位に用いようとすることで、これは明
らかに間違いです。例えば、「7.0pH」と言われても、「pH」の部分がいろい
ろ変わりますので、値が一つに決まらず、値を表す上で不都合が生じてしまい
ます。

　比較の例を挙げますと、例えば「長さが7.0 m」とか、「質量が8.0 kg」な
どは正しい物理量の表記法です。これらはそれぞれ、長さが「m」(メートル)
という長さの基準値の7.0倍、質量が「kg」(キログラム)という質量の基準値
の8.0倍、という意味で、「m」や「kg」の値は動きません。pHの場合は、No.
3で「pHの単位は数字の1」と申しましたが、メートルやキログラムの例に当
てはめて考えてみて下さい。無次元の物理量の単位はすべて数字の「1」とい
うことになります。単位記号はありません。例えば、屈折率や比透磁率も無次
元の物理量で、単位は1です。
（それから、細かいことですが、物理量を単位を用いて表記する場合、数値と
　単位の間に空白(スペース)をおきます。これには意味があって、No.3の「物
　理量＝数値×単位」の掛け算の意味なのです。「7.0 m」は、「7.0×m」、
　「8.0 kg」は、「8.0×kg」という意味です。もっと複雑な単位の場合でも、
　例えば気体定数は「8.314 J K^(-1) mol^(-1)」で、空白のところはすべて
　掛け算の意味です。）

　私も少し法令を調べてみまして、計量単位例の別表第3を、次のサイト
http://www.houko.com/00/02/H04/357.HTM
http://list.room.ne.jp/~lawtext/1992L051/table3.html
で見ました。これらを見る限りでは、確かに、pHが単位として定められている
ようですね。しかし、これらは上で述べた種々の原理・法則から考えて、物理
量を単位として定めた間違いであると思います。

　ここからは私の推測ですが、なぜこのような間違いがおきたかの原因の一つ
として、No.3の最後に補足しましたように、「pH」という物理量の表記法の例
外的な性質にあるのではないかと思います。No.3の最後に述べましたように、
物理量pHは、物理量としては例外的に2文字で表し、ローマン体(立体)で印刷
されますが、このことが、pHを単位のように扱う間違いを起こしたのではない
か、と思いました。「物理量の記号はイタリック体、単位の記号はローマン体」
などの決まりは、例えば次のサイトなどをご参照下さい。

参考URL：

http://www.nmij.jp/chishiki/SI8JC.pdf

お礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。

再度の詳しい説明ありがとうございました。
正しくは数値と単位の間には、空白をを入れるんですね。勉強になりました。

回答No.5

koz7291

No.4です。字の間違いがありましたので訂正します。
計量単位「例」　→　計量単位「令」
です。失礼しました。

回答No.3

koz7291

こんにちは。応用化学系の大学院を修了して、化学系の会社に勤める者です。物理量・単
位に関しては、特に関心が深く、学生時代からいろいろ独学してきました。

さて、pHの正しい単位および表示法ですが、単位は数字の1、表示上では、書きません。
(この意味では、「単位はない」ということになります)

pHの定義(概念上の定義(*1))は、
pH=-log([H+]/(mol dm^(-3)))　…(1)
です。（「^(-3)」は「-3乗」です）
(*1)「概念上の定義」に対して、「操作上の定義」があります。操作上の定義は、簡単に
　　言うと、標準のpHをもつ標準溶液に対して、ガルバニ電池を構成し、その起電力から
　　求めるものです。

上の式(1)は、ややこしい書き方をしていますが、言葉で言うと、水素イオンの物質量濃
度(モル濃度)を、単位モル毎立方デシメートル(モル毎リットルと同じです)で割った数値(*2)
の逆数の常用対数、という意味です。
(*2)「物理量＝数値×単位」という原則があり、モル濃度が0.5モル毎リットルならば、
　　「モル濃度」は物理量、「モル毎リットル」は単位、「0.5」は、物理量を単位で割
　　った数値、ということになります。

式(1)の結果として、結局pHは対数であり、対数は任意の2つのものの「比」と同じく、物
理量としては無次元、単位は1、という原則に従っています。「単位が1」ということを
(*2)の「物理量＝数値×単位」にあてはめてみれば、「1をかける」ということになりま
すので、外見上変わらず、単位がないのと同じということです。
（もう少し言えば、「何々の0乗」ということです。これも「1」のことです。「無次元」
　と同じ意味です）

計量法で、「pHの単位はpH」と定められているかどうかについては、残念ながら私は存じ
ません。私が確実に言えることは、物理量としては、上の
「物理量＝数値×単位」
がどんな物理量に対しても成り立ちますので、pHについては、単位は1であり、外見上は
書かない、ということです。例えば、数式として書く場合、
pH＝2.5
というのが、正しい書き方だと思います。
（「pH」というのは、物理量としては例外的で、まず2文字の記号であり、印刷されると
　きは必ずローマン体(立体)で書かれます。原則として、物理量はイタリック体(斜体)、
　単位はローマン体で書きます）

お礼

ご回答ありがとうございます。
大変詳しい説明ありがとうございました。

回答No.2

hirokazu5

もういちど、計量法を見てみましょう。
「計量法の説明サイト」とか「説明資料」とかではなく、原点を。
「pHの単位がpH」だなんてそれじゃあんまりです。

答えを先に言ってしまえば、別表第3です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
早速、計量法の条文を見てみます。

補足

計量単位令別表第３をみてみました。
計量法の計量単位の用語の認識が間違っており通常使っている単位とは別ものということなのでしょうか？。
条文を何回か読んで見ましたがまったくわかりません。よろしければもう少しヒントをください。

回答No.1

noname#69788

pH=-log[H+]なので単位はないか、もしくはlog(mol/l)だと思います。

お礼

早速のご回答ありがとうございました。

自分も、pHの単位はないと思っていたのですが、計量法では、単位記号がpHとなっていたので不思議に思い投稿させていただきました。