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PH基本原理


點擊次數:1646 來源網站: 發布時間:2016-07-06

pH值,亦稱為氫離子的濃度、酸鹼值,是溶液氫離子的一種指標,也就是通常意上溶液程度的衡量標準。這個概念是1909年生物化學家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德Potenz,意思是力量或濃度,H代表氫離子(H+)。有候pH也被寫為拉丁文形式的pondus hydrogenii。

通常情況下(25、298K左右),pH<7的候,溶液呈酸性,pH>7的時候,溶液呈,pH=7的候,溶液中性。

2.定義

pH值的算公式如下:

其中[H+]指的是溶液中氫離子的活(有也被寫為[H3O+],水合氫離子活),單位為莫耳/,在稀溶液中,氫離子活約等于氫離子的濃度,可以用氫離子濃度來進行近似算。

標準溫度和下,pH=7的水溶液(如:純中性,是因水在標準溫度和力下自然電離出的氫離子和氧根離子濃度的乘(水的離子積常數)始終是1×10-14,且兩種離子的度都是1×10-7mol/L。pH值小7明H+度大OH-度,故溶液酸性強,而pH值大7則說明H+度小OH-度,故溶液性強。所以pH值愈小,溶液的酸性愈強;pH愈大,溶液的性也就愈強。

在非水溶液或非標準溫度和力的件下,pH=7可能不代表溶液呈中性,需要通過計這種條件下的電離來決定pH中性的值。如373K(100℃)的溫度下,pH=6中性溶液。

3.量測

有很多方法來測量溶液的pH值:

 在待溶液中加入pH指示,不同的指示不同的pH值會變色,根指示的研究就可以定pH值的范圍。滴定,可以作精的pH標準。

 使用pH,pH紙有紙和精密紙,用玻棒溶液到紙上,然據試紙的并對照比色卡也可以得到溶液的pH值。方的表格就相當于比色卡。

 

 

一些常見物質的pH值

物質

pH

鉛酸蓄電池的酸液

<1.0

鹽酸(0.1M)

1

胃酸

2.0

檸檬

2.4

2.5

食醋

2.9

3.5

啤酒

4.5

咖啡

5.0

5.5

酸雨

< 5.6

癌癥病人的唾液

4.5-5.7

牛奶

6.5

7.0

健康的唾液

6.5-7.4

血液,蘋果

7.34 - 7.45

海水

8.0

洗手

9.0 - 10.0

家用氨水除垢劑

11.5

漂白水

12.5

家用氫氧化鈉

13.5

氫氧化鈉(1M)

14

 使用pH,pH是一種測量溶液pH值的器,它透過pH選擇電極(如玻璃電極來測量出溶液的pH值。pH可以精到小數點后兩位,也因為數字化之關系,可以進行控制及傳輸之功能。

 pH不能夠顯示示出油份的pH值,由pH紙以鐵制成和以量度待溶液的pH值,但油中沒含有,因此pH不能夠示出油份的pH值。

pH值測定之方程式:

由于以pH計進行氫離子濃度,是利用氫離子對于電極產生刺激,進而產生電位,再經過計算而得到pH值,而所依據之計算方程式為Nernst equation。

Nernst equation:

E=E0+2.3 (RT/nF) log a H+ 或

E:PH電極電位

E0:零點電位(PH=7.00之電位)

R:氣體常數(8.314472 J/(K×mol)

T:凱式溫度(273.15+ T°C.)

N:離子數(H+以n=1)

F:法拉第常數(9.6485309×104 C mol-1)

以PH=6.00為例,在 25℃下,其PH之電位值為

E=0+2.3×(8.314472×(273.15+25))/1×9.6485309×104×log(10-6/10-7)

E=0.05909 V

 
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