Обычно, химическая формула воды записывается как H2O, но существует и другой способ рассмотреть эту формулу - НОН, где положительно заряженный ион водорода H+ связан с отрицательно заряженным ионом гидроксида OH- . Это означает, вода имеет свойства как кислой, так и щелочной природы, которые по существу компенсируют друг друга. H+ + (OH)- = НОН = H2O = вода.

Уровень pH измеряется по шкале от 0 до 14. 

Среда считается кислой, если pH находится в диапазоне от 0 до 7, где 0 - наиболее кислая реакция. Щелочные значения находятся в диапазоне от 7 до 14. Считается, что рН 7, является нейтральным (например, дистиллированная вода). Шкала рН, как и шкала Рихтера, является логарифмической. Это означает, что каждый шаг (например, от 5 до 6) представляет собой изменение в десять раз рН вещества. Реакция воды с рН 5, в 10 раз более кислая, чем воды с рН 6.

Считается, что рН чистой воды равен 7, но питьевая вода и вода из природных источников демонстрирует различный диапазон рН, поскольку она содержит растворенные минералы и газы. Показатель рН воды из поверхностных источников обычно составляет от 6,5 до 8,5, в то время как рН грунтовых вод находится в диапазоне от 6 до 8,5.

Вода с рН менее 6,5 считается кислой. 

Эта вода естественно мягкая и, как правило, вызывает коррозию. Она может содержать ионы металлов, таких как медь, железо, свинец, марганец и цинк. Ионы металлов могут быть токсичными и придавать воде металлический привкус. Кислая вода может вызывать выщелачивание металлов из труб и арматур и вызвать эстетическое проблемы, такие как окрашивание белья или сине-зеленые пятна на раковинах и сливах.

Вода с рН выше, чем 8,5 считается щелочной. 

Часто эта вода жесткая, содержащая ионы, которые могут образовывать накипь в трубах и бытовых приборах, снижать эффективность электрических водонагревателей и придавать воде характерный привкус.

Природные факторы, влияющие на рН: 

- Карбонат кальция – может вступать в реакцию с ионами водорода или ионами гидроксида, которые изменяют рН воды. Присутствие этого минерала в воде не изменяет рН значительно, но служит буфером для различных кислот, попавших в воду по пути ее следования.

- Сосновые или еловые леса - разложения игл этих деревьев добавляет кислотность в почву, а также влияет на кислотность близлежащих водных потоков.

- Грунтовые воды,  просачиваясь через почву, минерализуются, и рН может быть несколько выше (7-8).

- Осадки, выпадая, растворяют в себе газы, содержащиеся в воздухе, такие как диоксид углерода, и образуют слабую кислоту. Естественная среда дождя и снега слегка кисла. Осадки обычно имеют рН между 5 и 6.

- Время года - осенью, когда листья и травы попадают в воду и разлагаются,  уровень рН более кислый.

- Фотосинтез и дыхание - в процессе фотосинтеза растения удаляют углекислый газ из воды. Это может повысить рН в воде. Поскольку для фотосинтеза необходим солнечный свет, рН воды будет самым высоким в середине дня, и низким перед восходом солнца.

Человеческие факторы, которые влияют на рН:

- Кислотные дожди - серная кислота (производится путем промышленного сжигания угля) и азотная кислота (содержится в автомобильных выхлопах) являются главными факторами, способствующими выпадению кислотных дождей.

- Источники загрязнения - сброс промышленных загрязнителей непосредственно в воду может повлиять на рН воды. Изменение рН воды может изменить поведение других химических веществ в воде. Химическое изменение состава воды может повлиять растения и животных, обитающих в воде. Например, аммиак при попадании в воду с более кислой средой безвреден для рыб. Однако, когда рН увеличивается аммиак становится токсичным. Кроме того, более низкое значение рН будет способствовать более легкому растворению в воде тяжелых металлов, таких как кадмий, свинец и хром. Многие тяжелые металлы становятся токсичными при растворении в воде.

- Добыча - дождевая вода, которая имеет естественно кислую среду, проходя через почву, содержащую различные минералы, нейтрализуется.  Добыча и истощение почвенных ресурсов может способствовать попаданию кислот в водный источник и в ряде случаев рН может достигать токсичных уровней.Воздействие высоких значений рН приводит к раздражению глаз, кожи и слизистых оболочек. Раздражение глаз и обострение кожных заболеваний чаще связывают с уровнем рН больше, чем 11. У чувствительных людей может возникнуть проблемы с  желудочно-кишечном трактом. Воздействие воды с низким значением рН также может привести к подобным эффектам. Значение рН ниже 4, вызывает покраснение и раздражение глаз. Уровень рН ниже 2,5, вызывает необратимые и обширные повреждения эпителия. Кроме того, поскольку рН может влиять на степень коррозии металлов, а также эффективности дезинфекции, он может иметь и косвенное влияние на здоровье. Хотя рН обычно не имеет прямого влияния на потребителей воды, это один из самых важных эксплуатационные параметров качества воды. Пристальное внимание к контролю уровня рН необходимо на всех этапах водоподготовки для обеспечения удовлетворительного обеззараживания и качества воды. Для эффективной дезинфекции с хлором, рН должно быть предпочтительно меньше, чем 8. Уровень рН воды при входе в систему водораспределения необходимо контролировать, чтобы минимизировать коррозию водопроводных магистралей и труб в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Невыполнение этого требования может привести к загрязнению питьевой воды и к отрицательному воздействию на ее вкус, запах и внешний вид.

Значение рН воды может быть измерено с помощью трех различных методов,         

рН-метра с зондом, лакмусовой бумаги, специальных комплектов. Причину изменения уровня рН (чрезмерное содержание кислотных или щелочных ионов) помогут определить лабораторные исследования.

Используют два метода нейтрализации рН: 

фильтры, нейтрализующие кислоту, и насосы с системой впрыскивания химического раствора нейтрализующего кислоту. Нейтрализующий кислоту фильтр использует кальцит или карбонат кальция (известняк) для нормальной коррекции рН, но может также включать смесь оксид магния и кальцит, если рН является очень низким. Так как вода поглощает эти минералы, проходя через фильтр, щелочность и жесткость воды будет увеличиваться. Жесткость воды легко устраняется с помощью процесса ионного обмена. Вариант с насосом больше подходит для скважин, в этом случае вода смешивается в специальном баке с кальцинированной содой. Насос вводит химический раствор с высоким рН в систему бытового трубопровода, где он реагирует с водой с низким рН и нейтрализует рН. Необходимо отметить, что нейтрализация рН с помощью кальцинированной соды немного увеличивает содержание натрия в воде, что может вызвать некоторые проблемы со здоровьем у людей, поддерживающим рацион с пониженным содержанием натрия. При выборе метода нейтрализации рН необходимо учитывать уровни общего содержания в воде растворенных твердых веществ и диоксида углерода. Например, фильтры, нейтрализующие кислоту, не столь эффективны в повышении рН, когда вода содержит чрезмерные уровни  растворенных твердых веществ или двуокиси углерода. Если уровень рН воды также больше, чем 8,5, вы можете уменьшить последствия чрезмерной щелочной среды, установив либо специальное ионообменное устройство, предназначенное для снижения щелочности, или насосную систему, которая впрыскивает слабый раствор кислоты. Эта процедура является более сложной и требует подробной консультации со специалистом.