H+濃度からpHを計算 - 強酸および弱酸モード。
pH = −log₁₀[H+]. Strong acid mode assumes complete dissociation. Weak-acid mode uses pH ≈ ½(pKa − log C), valid when C ≫ Ka (typical 0.01–1 mol/L). The scale shows the standard acid → base color gradient.
pHは、化学、生物学、環境科学、および数十の産業分野（水処理、醸造、プール管理、土壌検査、食品保存）で最も一般的に使用される量です。対数スケール0～14で水溶液の酸性度または塩基性度を定量化し、7が中性です。pH単位の変化は水素イオン活性の10倍の変化を意味します。pH 5からpH 4への移動は酸性度を10倍にします。人々はこれを一貫して過小評価しています。pH 5.6（溶解したCO₂による弱酸性）の雨水は、pH 7の純水よりも100倍酸性であり、pH 4の酸性雨は1 000倍酸性です。この計算機は、4つの一般的な入力ポイントを扱います。pHと[H⁺]の間の順方向および逆方向の変換、および強酸（完全解離）または弱酸（Kaベースの平衡）モードでの既知の酸濃度からのpHです。
基本式：pH = −log₁₀[H⁺]、ここで[H⁺]は水素イオンのモル濃度（mol/L）です。
強酸モード：100％解離を想定します。[H⁺] = C₀（濃度）。pH = −log₁₀(C₀)。例：HCl、HNO₃、H₂SO₄（第1プロトン）。
弱酸モード（C ≫ Kaの場合）：pH ≈ ½(pKa − log C)。ここでpKa = −log₁₀(Ka)です。この近似は、解離した割合が小さい場合に二次方程式を省略します。より希薄な弱酸（C ≈ Ka）の場合、完全な二次方程式[H⁺]² + Ka[H⁺] − Ka·C = 0が必要です。この近似は、そのような場合、5〜15％のエラーを導入します。
[H⁺] → pH：pH = −log₁₀(入力)。
pH → [H⁺]：[H⁺] = 10^(−pH)。
補助出力：pOH = 14 − pH（25°Cでの水の自己解離、K_w = 10⁻¹⁴）。[OH⁻] = 10^(−pOH)。
分類：pH < 3 強酸性；3～6 酸性；6～7.5 中性付近；7.5～10 塩基性；> 10 強塩基性。
モードを選択してください： - 強酸濃度 — 酸のモル濃度C₀を入力します（例：0.01 M HClの場合0.01 mol/L）。 - 弱酸（Ka + 濃度） — 解離定数Ka（例：酢酸の場合1.8e-5）と濃度を入力します。 - [H⁺]からpHへ — H⁺活性（mol/L）を入力します。 - pHから[H⁺]へ — pH（0〜14）を入力します。
結果パネルには、pH（見出し）、分類、pOH、[H⁺]および[OH⁻]の活性、および計算された値にマーカーが付いた14セグメントのカラーグラデーションpHスケールが表示されます（酸性側は赤、塩基性側は紫、クラシックなリトマス紙の美学）。
0.01 mol/L HCl（強酸、完全解離）。
0.1 mol/L酢酸（弱酸、Ka = 1.8 × 10⁻⁵）。
海水（典型的なpH 8.1）。
活性と濃度の違い。イオン強度が高い場合（海水、胃酸、濃縮電解質）、H⁺の活性はモル濃度とは活動係数< 1で異なります。pHは技術的には濃度ではなく活性で定義されます。この計算機ではこれらを等しいとみなします（0.01 M未満の希薄溶液で有効）。より高濃度では0.05〜0.3単位の補正を導入してください。
K_wの温度依存性。14 = pH + pOH の等式は25°Cで成り立ちます。37°C（体温）では、K_wがシフトし、中性pHは約6.8になります。0°Cでは7.5です。この計算機は25°Cを使用します。生物学的pH（血液、37°Cで7.4）の場合は、37°CのK_wを使用してください。
弱酸の希釈は近似を破る。C ≈ Kaの場合、½(pKa − log C)の式は、解離した割合が無視できなくなるため、実際のpHを過小評価します。C/Ka < 100の場合、二次方程式を明示的に解いてください。
多塩基酸。H₂SO₄、H₃PO₄、クエン酸などには複数のKa値（Ka₁、Ka₂、Ka₃）があります。この計算機は最初の解離のみを扱います。H₂SO₄（Ka₁は非常に大きい、Ka₂ = 0.01）の場合、低濃度では2番目のイオン化が重要になります。
緩衝液。弱酸とその共役塩基の混合は緩衝液を生成します（Henderson-Hasselbalch：pH = pKa + log([A⁻]/[HA])）。この計算機は緩衝液混合物を扱いません。
pHプローブのドリフト。実際のpH測定では、ドリフトするガラス電極（校正が重要）を使用します。温度に敏感で、良好な日でも±0.05単位の精度です。実験室のpHメーターは、毎日pH 4.01、7.00、10.01の緩衝液で校正されます。
塩の加水分解。水中のNaClはpH ≈ 7（加水分解なし）を生成します。NH₄Clはわずかに酸性になります。CH₃COONaはわずかに塩基性になります。この計算機はこれらを計算しません。これらは親酸/塩基のKa/Kbを必要とします。
水の活性=1。この計算機は暗黙的に純水を溶媒として想定しています。非水溶媒（アルコール、DMSO）では、pHは明確に定義されておらず、K_wの等式は成り立ちません。
負のpH。濃酸（12 M HCl）のpHは< 0です。この計算機はそれを許可しますが、スケール表示は0でクランプされます。
対数精度。JS Math.log10は〜15桁の有効数字を生成しますが、これはpHメーターよりもはるかに多いです。限界は入力です。