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PH（是什么，方程，例子，IUPAC定義，測(cè)量，應(yīng)用）
Release Time：2021-03-24PH是什么？
pH值是氫離子濃度的量度單位，是溶液酸度或堿度的量度單位。pH值標(biāo)度通常在0到14之間。水溶液在25°C時(shí)pH小于7為酸性，pH大于7為堿性。在25°C時(shí)pH值為7.0被定義為“中性”，因?yàn)镠3O+的濃度等于純水中的OH−的濃度。強(qiáng)酸的pH值可能是負(fù)的，而強(qiáng)堿的pH值可能大于14。
pH值方程
1909年，丹麥生物化學(xué)家Søren Peter Lauritz提出了計(jì)算pH值的公式Sørensen:
pH = -log[H+]
其中l(wèi)og是以10為底的對(duì)數(shù)，[H+]表示氫離子濃度，單位是摩爾每升溶液。“pH”一詞來(lái)源于德語(yǔ)單詞“potenz”，意思是“力量”，再加上氫的元素符號(hào)H，所以pH是“氫的力量”的縮寫。
常見(jiàn)化學(xué)品的pH值例子
我們每天與許多酸(低pH值)和堿(高pH值)一起工作。實(shí)驗(yàn)室化學(xué)品和家用產(chǎn)品的pH值包括:
0:鹽酸
2.0:檸檬汁
2.2:醋
4.0:酒
7.0:純水(中性)
7.4:人血
13.0:堿液
14.0:氫氧化鈉
不是所有的液體都有pH值，pH值只在水溶液中才有意義。許多化學(xué)物質(zhì)，包括液體，都沒(méi)有pH值。如果沒(méi)有水，就沒(méi)有pH值。例如，植物油、汽油或純酒精都沒(méi)有pH值。
pH的IUPAC定義
國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)有一個(gè)稍微不同的pH值刻度，它是基于標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的電化學(xué)測(cè)量。本質(zhì)上，該定義使用了以下公式:
pH = -log aH+
其中aH+表示氫活度，是溶液中氫離子的有效濃度。這可能和實(shí)際濃度稍有不同。IUPAC pH值標(biāo)度還包括可能影響pH值的熱力學(xué)因素。對(duì)于大多數(shù)情況，標(biāo)準(zhǔn)pH值定義就足夠了。
如何測(cè)量pH值
粗略的pH值測(cè)量可以使用石蕊試紙或其他已知的pH試紙，它們會(huì)在某一pH值附近改變顏色。大多數(shù)指示劑和pH值論文僅用于判斷一種物質(zhì)是酸還是堿，或在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)識(shí)別pH值。通用指示劑是一種混合指示劑溶液，用于在2到10的pH范圍內(nèi)提供顏色變化。更精確的測(cè)量是使用初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)玻璃電極和pH計(jì)。該電極的工作原理是測(cè)量氫電極和標(biāo)準(zhǔn)電極之間的電位差。標(biāo)準(zhǔn)電極的一個(gè)例子是氯化銀。
pH值的應(yīng)用
pH值不僅用于科學(xué)和工業(yè)，也用于日常生活。它被用于烹飪(例如，發(fā)酵粉和一種酸的反應(yīng)使烘焙食品發(fā)脹)、設(shè)計(jì)雞尾酒、清潔劑和食品保存。它對(duì)水池維護(hù)和水凈化、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、工程、海洋學(xué)、生物學(xué)和其他科學(xué)都很重要。
