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PH值

 老刻刀 2014-04-28

PH

作者:亿昌菌业来源:百度 日期:2011212 21:48

  pH是拉丁语“Pondus hydrogenii”一词的缩写(Pondus=压强、压力,Hydrogenium=),亦称氢离子浓度指数,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。pH值越趋向于0表示溶液酸性越强,反之,越趋向于14表示溶液碱性越强,pH=7的溶液为中性溶液。


  水的电离和水的离子积常数


  水是一种极弱的电解质,可以发生微弱的电离,其电离方程式为:H2O+H2OH3O+ + OH-,简写为H2OH+ + OH-,是一个吸热过程。水的电离受温度影响,加酸加碱都能抑制水的电离.水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的,因此极难发生。实验测得,25℃时1L纯水中只有1×10^(-7)mol的水分子发生电离。由水分子电离出的H+OH-数目在任何情况下总相等。25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10^(-7)mol/L.


  c(H+)·c(OH-)=K(W),其中K(W)称作水的离子积常数,简称水的离子积;c(H+)c(OH-)是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度.K(W)只随温度变化而变化,是温度常数.25,c(H+)=c(OH-)=1×10^(-7)mol/L,K(W)=1×10^(-14);100℃时,c(H+)=c(OH-)=1×10^(-6)mol/L,K(W)=1×10^(-12).


  溶液的酸碱性和pH


  溶液酸性、中性或碱性的判断依据是:c(H+)c(OH-)的相对大小.在任意温度时溶液c(H+)>c(OH-)时呈酸性,c(H+)=c(OH-)时呈中性,c(H+)<c(OH-)时呈碱性.当溶液中c(H+)c(OH-)较小时,直接用c(H+)c(OH-)的大小关系表示溶液酸碱性强弱很不方便,于是引进pH概念.


  pH=-lgc(H+)即氢离子物质的量浓度的负对数.


  在标准温度(25)和压力下,pH=7的水溶液(如:纯水)为中性,这是因为水在标准温度和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积(水的离子积常数)始终是1×10^(-14),且两种离子的浓度都是1×10^(-7)mol/LpH值小说明H+的浓度大于OH-的浓度,故溶液酸性强,而pH值增大则说明H+的浓度小于OH-的浓度,故溶液碱性强。所以pH值愈小,溶液的酸性愈强;pH愈大,溶液的碱性也就愈强。


  通常pH值是一个介于014之间的数,pH<7的时候,溶液呈酸性,pH>7的时候,溶液呈碱性,pH=7的时候,溶液呈中性.但在非水溶液或非标准温度和压力的条件下,pH=7可能并不代表溶液呈中性,这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K100℃)的温度下,pH=6为中性溶液。


  pH的计算


  在pH的计算中[H+]指的是溶液中氢离子的活度(有时也被写为[H3O+],水合氢离子活度),单位为mol/L(摩尔/),在稀溶液中,氢离子活度约等于氢离子的浓度,可以用氢离子浓度来进行近似计算。


  pH的测量


  有很多方法来测量溶液的pH值:


  在待测溶液中加入pH指示剂,不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色,根据指示剂的研究就可以确定pH值的范围。滴定时,可以作精确的pH标准。


  使用pH试纸,pH试纸有广泛试纸和精密试纸,用玻棒蘸一点待测溶液到试纸上,然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH值。上方的表格就相当于一张比色卡。


  使用pH计,pH计是一种测量溶液pH值的仪器,它通过pH选择电极(如玻璃电极)来测量出溶液的pH值。pH计可以精确到小数点后两位。


  pH试纸不能够显示出油份的pH值,由于pH试纸以氢铁制成和以氢铁来量度待测溶液的pH值,但油中没含有氢铁,因此pH试纸不能够显示出油份的pH值。


  应用


  由pH值的定义可知,pH值是衡量溶液酸碱性的尺度,在很多方面需要控制溶液的酸碱,这些地方都需要知道溶液的pH值:


  医学上:人体血液的pH值通常在7.35-7.45之间,如果发生波动,就是病理现象。唾液的pH值也被用于判断病情。


  化学和化工上:很多化学反应需要在特定的pH值下进行,否则得不到所期望的产物。


  农业上:很多植物有喜酸性土壤或碱性土壤的习性,如茶的种植。控制土壤的pH值可以使种植的植物生长的更好。

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