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.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。