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十分钟读懂什么是PH值/PH计

 水处理王工 2017-02-25

PH = hydrogen ion concentration,氢离子浓度指数,即pH值。这个概念是1909年由丹麦生物化学家Soslashren Peter Lauritz Soslashrensen提出。p代表德语Potenz,意思是力量或浓度,H代表氢离子(H+)。有时候pH也被写为拉丁文形式的pondus hydrogenii。

pH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法。平时我们经常习惯于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度,如1%的硫酸溶液或1%的碱溶液,但是当水溶液的酸碱度很小很小时,如果再用百分浓度来表示则太麻烦了,这时可用pH来表示。pH的应用范围在0-14之间,当pH=7时水呈中性;pH<7时水呈酸性,pH愈小,水的酸性愈大;当pH>7时水呈碱性,pH愈大,水的碱性愈大。

分辨液体是酸是碱通常用显色试液检测:   

无色酚酞——遇酸不变,遇碱变红.

紫色石蕊——遇酸变红,遇碱变蓝,中性则保持石蕊的原色

pH的计算公式如下:

C(H)为H离子浓度  

pH=-lg(C(H)),例如HCl溶液,-lg(10-2)=2   

碱性溶液中PH=-lg[H+]=-lg10(-14)/[0H-]=-{lg10(-14)-lg[0H-]}   =14+lg[0H-]   

世界上所有的生物是离不开水的,但是适宜于生物生存的pH值的范围往往是非常狭小的,因此国家环保局将处理出水的pH值严格地规定在6-9之间。   

水中pH值的检测经常使用pH试纸,也有用仪器测定的,如pH测定仪。



PH计,是一种常用的仪器设备,主要用来精密测量液体介质的酸碱度值,配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值,广泛应用于工业、农业、科研、环保等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。

人们根据生产与生活的需要,科学地研究生产了许多型号的酸碱度计,其分类为:

按测量精度可分:0.2级、0.1级、0.01级或更高精度。

按仪器体积分有:笔式(迷你型)、便携式、台式,还有在线连续监控测量的在线式。

根据使用的要求:笔式(迷你型)与便携式PH酸碱度计一般是检测人员带到现场检测使用。选择PH酸碱度计的精度级别是根据用户测量所需的精度决定,而后根据用户方便使用而选择各式形状的PH计。

PH计用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的,但不是没有离子,即使化学纯水也有微量被离解:严格地讲,只有在与水分子水合作用以前,氢核不是以自由态存在。   H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ由于水合氢离子(H3O)的浓度是与氢离子(H)浓度等同看待,上式可以简化成下述常用的形式:

H2O=H+ + OHˉ   

此处正的氢离子人们在化学中表示为“H+离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。   

利用质量作用定律,对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示: K = H3O+·OH-,由于水只有极少量被离解,因此水的克分子浓度实际为一常数,并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。KW= H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃) 。也就是说对于一升纯水在25℃时存在10-7摩尔H3O+离子和10-7摩尔OHˉ离子。在中性溶液中,氢离子H+和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10-7mol/l。如:假如有过量的氢离子H+,则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H+游离的物质。同样,如果使OHˉ离子游离,那么溶液就是碱性的。所以,给出C(H+)值就足以表示溶液的特性,呈酸性碱性,为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算,生物学家泽伦森(Soernsen)在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替,并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即因此,PH值是离子浓度以10为底的对数的负数:




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