Dansken bak pH-skalaen fant ut hvordan Carlsberg kunne lage bedre øl.

Men han etterlot seg et lite mysterium.

Ingen vet hva p-en i pH egentlig står for

Skalaen som måler syrer og baser, har blitt allemannseie. Men historien bak navnet kan være noe helt annet enn det som står i kjemibøkene.

Da en av studentene til Michelle Francl spurte henne hva p-en i pH står for, var hun ganske sikker på svaret.

Professoren i kjemi ved Bryn Mawr college i USA var overbevist om at den lille p-en stammet fra det tyske ordet «potenz». Altså styrke.

Det fortalte hun i en artikkel i tidsskriftet Nature Chemistry fra 2010.

Men da kjemiprofessoren begynte å undersøke saken nærmere, fant hun ut det flere har oppdaget både før og etter henne.

Nemlig at den danske kjemikeren bak oppfinnelsen ikke dokumenterte hva p-en stod for. Og at forkortelsen kan ha vært mer tilfeldig enn det kjemikere verden over har trodd.

Et svakelig barn

Dansken bak den berømte skalaen het Søren Peter Lauritz Sørensen og ble født i 1868 som den eldste av sju barn på en gård på Sjælland.

I boka «pH −en dansk idé» beskrives han som et svakelig barn som stammet og var redd for dyrene på gården. Men en lærer oppdaget at han hadde eksepsjonelle boklige evner og fikk overbevist foreldrene om å gi han mer utdannelse.

På starten av 1900-tallet hadde Sørensen tatt doktorgrad i kjemi og blitt leder for Carlsberg Laboratorium.

En legende i Carlsbergs historie

Det var her han fant opp den enkle skalaen for syrer og baser som går fra 1 til 14.

Vann har en pH på 7. Alt under er syrer. Alt over er baser.

Den danske kjemikerens mål var å lage bedre øl, men oppfinnelsen hans skulle vise seg å revolusjonere alt fra medisin og kjemi til jordbruk og matindustri.

− Han er en av de helt store legendene i Carlsbergs historie, sier dagens leder for Carlsberg Laboratorium, Birgitte Skadhauge, til forskning.no.

Skadhauge har tenkt at pH er en forkortelse av et latinsk begrep. 

At den lille p-en står for «pondus».

I eldre skrifter ved laboratoriet står det nemlig at pH står for «pondus hydrogenii», som er latin for «potensialet av hydrogen».

Dette kunne ha vært forklaringen.

Etsende på hver ende av skalaen

For det er mengden syrepartikler som avgjør om en væske er sur eller basisk.

Og disse partiklene er hydrogen-ioner, som gjerne skrives H+.

Chemist,Checking,Acidity,Level,In,Blue,Test,Liquid,With,Litmus
Chemist,Checking,Acidity,Level,In,Blue,Test,Liquid,With,Litmus

Dess flere hydrogen-ioner, dess lenger ned på pH-skalaen.

Cola,With,Ice.,Fresh,Cold,Sweet,Drink,With,Ice,Cubes.
Cola,With,Ice.,Fresh,Cold,Sweet,Drink,With,Ice,Cubes.

Coca-Cola er en nokså sterk syre til å være en drikke.

Her er pH nede på 2,5.

Explore,The,Intricate,Beauty,Of,Red,Blood,Cells,In,Stunning
Explore,The,Intricate,Beauty,Of,Red,Blood,Cells,In,Stunning

I blodet vårt er surhetsgraden nøye regulert.

pH skal være mellom 7,35 og 7,45.

Altså er blod litt mer basisk enn vann.

Her tester Jan Höper ved UiT – Norges arktiske universitet ut måleutstyr på Steindalsbreen.

Når forskeren håndterer sterke syrer og baser, har han derimot på seg verneutstyr.

− Du kan få etseskader på begge ender av skalaen, sier Höper.

For eksempel har konsentrert saltsyre en pH på 0 eller enda mindre. For pH kan faktisk være lavere enn 1.

Og plumbo, som mange har i skapet, inneholder blant annet den sterke basen natronlut, som kan ha en pH på 14.

Begge deler kan gi permanente etseskader på huden og kan gjøre deg blind, forteller Höper, som underviser i og forsker på hvordan lærere kan forklare kjemi på en enkel og god måte til skoleelever.

Fikk en ny teori om p-en i pH

Men selv om «potensial av hydrogen» kunne ha vært en logisk forklaring på hva pH står for, kan det hende sannheten er mer banal.

I de originale forskningsartiklene om metoden presiserer nemlig ikke Sørensen hva p-en står for.

Men ved nøye gjennomlesning, fikk Jens G. Nørby en ny teori om hvor bokstaven kan ha kommet fra.

Det skrev den tidligere lektoren i biofysikk ved Aarhus universitet i boka «pH – en dansk idé!».

Bokstavene p og q var navn på syrer

Nørby fant nemlig igjen p-en i et av eksperimentene til Sørensen.

Og her gjelder det å holde tunga rett i munnen for å henge med.

Sørensen blandet saltsyre og vann for å få forskjellige fortynninger av syren. Ved hjelp av elektroder klarte han å regne ut surhetsgraden i de ulike fortynningene.

Her dukker det opp to bokstaver. Nemlig «p» og «q».

Et slumpmessig navn?

Bokstaven «q» er navnet på en syre med kjent surhetsgrad.

Mens bokstaven «p» er navnet på syre-blandingene med ukjent surhet.

Altså kan «p» rett og slett ha vært et slumpmessig navn på en ukjent syre-oppløsning, argumenterte Nørby, som døde i 2017.

Med andre ord står pH for konsentrasjonen av hydrogen-ioner (H+) i den ukjente syre-blandingen med navn «p».

− Ergerlig at man ikke kan møte han

Birgitte Skadhauge synes det er en interessant teori, men vil ikke konkludere. Selv har hun aldri møtt sin forgjenger Søren Peter Lauritz Sørensen.

− Det er ergerlig at man ikke kan møte han og spørre hva han tenkte, sier dagens leder av Carlsberg Laboratorium.

Men selv om Sørensen etterlot seg et lite mysterium, satte han også store spor.

For han utviklet ikke bare en skala.

Dansken lagde også et enkelt verktøy for å måle pH.

Han testet ut over 100 kjemikalier med helt spesielle egenskaper.

Disse indikatorene skifter nemlig farge etter hvor sur eller basisk en væske er.

Slik fant Sørensen frem til kjemikalier som ga én farge for hvert hopp i den nye pH-skalaen.

Forskere og fagfolk fra hele verden strømmet til Carlsberg Laboratorium for å lære seg den nye metoden.

Jan Höper ved UiT tror også noe annet har vært med på å gi skalaen så stor gjennombruddskraft.

Nemlig matematikken bak pH-formelen.

Formelen gir den elegante skalaen

For dem som husker kjemien fra skolen, ringer det kanskje en bjelle at pH er den negative logaritmen av hydrogen-ion-konsentrasjonen.

Denne formelen gir den elegante skalaen fra 1 til 14.

Det geniale er at du ikke trenger å forstå hverken matematikk eller kjemi for å bruke pH-begrepet, ifølge Höper.

− Jeg tror det gjør kjemi mer tilgjengelig for folk flest, sier han.

Men en ulempe er at de fleste av oss ikke er bevisste på at hvert hopp nedover pH-skalaen gjør væsken ti ganger så sur.

Coca cola med en pH på 2,5 er altså ti ganger surere enn en appelsinjuice med pH 3,5.

Matematikken i pH-formelen

  • pH er definert som den negative logaritmen av konsentrasjonen (C) til hydrogenioner (H+) Det gir formelen pH = -log(CH+).
  • Logaritmen er det tallet 10 må opphøyes i for å få et ønsket tall. Hvis det ønskede tallet er 1.000, er logaritmen 3. Det er fordi 103 er 1.000.
  • Konsentrasjonen av syrepartiklene H+ er derimot et desimaltall som er mindre enn 1 både i syrer og baser. 
  • Om syrekonsentrasjonen er 0,001, kan den skrives som 10 opphøyd i minus tre, altså 10-3. Formelen gir oss da en pH på 3.

pH er fortsatt viktig for ølbrygging

Birgitte Skadhauge trekker frem enda en grunn til at pH slo an. Eller kanskje mer en forutsetning.

Forskningen som egentlig handlet om at Carlsberg skulle lage bedre øl, ble publisert slik at andre kunne dra nytte av den.

Denne tradisjonen har forskerne ved Carlsberg Laboratorium fortsatt med, forteller hun.

Nå handler forskningen blant annet om å forstå genetikken til ølgjær og sørge for at produksjonen blir mer bærekraftig.

Og fortsatt er pH et viktig mål for ølindustrien.

Close,Up,On,An,English,Pint,Glass,Of,Lager,Beer,
Close,Up,On,An,English,Pint,Glass,Of,Lager,Beer,

Sørensen kom frem til at en pH på 5,2 var optimal for ølbrygging.

I dag finnes det mange forskjellige typer øl, som krever andre surhetsgrader.

Men for klassisk pilsner gjelder fortsatt 5,2, sier Skadhauge.

Kilder:

M. Francl: Urban legends of chemistry, Nature Chemistry, august 2010. Sammendrag.

B. R. Larsen (red.): pH - en dansk idé, Dansk Selskab for Historisk Kemi, 2000.

J. G. Nørby: The origin and the meaning of the little p in pH, Trends in Biochemical Sciences, 2000. Sammendrag.

Bilder:

Bilder av J. P. L Sørensen: Carlsberg Laboratorium

Bilde av Birgitte Skadhauge: Lars Svankjaer

Bilde av kjemiker med lakmustest:  Motortion Films / Shutterstock / NTB

Bilde av Coca-Cola:  Evgeny Karandaev / Shutterstock / NTB

Illustrasjon av blodceller:  lianleonte / Shutterstock / NTB

Bilde av Jan Höper: Privat

Bilde av indikatorer på laboratoriet:  Alvy16 / Wikimedia commons

Bilde av øl: VDB Photos / Shutterstock / NTB

Endringslogg 25.10.23 kl. 12:31:  I avsnittet «− Ergerlig at man ikke kan møte han»  er setningen  «Selv har hun aldri møtt sin forgjenger Søren Peter Lauritz Sørensen» lagt til for å presisere hvem Skadhauge snakker om.

Få med deg ny forskning

Powered by Labrador CMS