水分儀

  為什么我們把醋列為酸類?原因是醋中含有過量的水合氫離子 (H3O+)，溶液中過量的水合氫離子，會使溶液呈酸性。相反含有過 量氫氧根離子(OH–)的溶液，則呈堿性。在純水體系中水合氫離子 和氫氧根離子相互中和。我們稱這種溶液的pH 值為中性。 H3O+ + OH– ? 2 H2O 圖1. 酸與堿形成水的反應 凡是能釋放出氫離子或質(zhì)子的物質(zhì)叫酸，此溶液即為酸性。鹽 酸、硫酸、醋酸或醋是一些眾所周知的酸。以下是醋酸的分解式： CH3COOH + H2O ? CH3COO– + H3O+ 醋酸的分解式 不是每一種酸的酸性都一樣強。溶液的確切酸度，是由溶液中氫 離子總數(shù)所決定的。

  pH值被定義為溶液中氫離子濃度的負對數(shù)(準 確地說，pH是由溶液中氫離子的活度所決定。更多關于氫離子的 活度知識， pH = –log [H3O+] 

  pH值計算公式 通過pH值測量，物質(zhì)的酸堿度可以進行量化。

列出了一些日常 用品和化學制品的pH值 1. pH測量入門 測 量 入 門pH 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 食品飲料/生活用品 化學品 桔子汁 啤酒 奶酪 牛奶 水 蛋清 硼砂 抗酸劑Mg(CH)2 可口可樂 檸檬酸 鹽酸0.37% (0.1 M) 氫氟酸0.27% (0.1 M) 硫酸4.9% (1 M) 氫氧化鈉4% 碳酸鈣(鹽) 氨水1.7% (1 M) 氨水0.017% (0.01 M) 醋酸鉀0.98% (0.1 M) 碳酸氫鈉0.84% (0.1 M) 醋酸0.6% (0.1 M)

  日常用品和化學品的pH 值 pH 7至14屬于堿性范圍，在此范圍中氫氧根離子(OH)過量。這種 溶液的pH值是由溶于水溶液的堿基所造成的，堿基分解釋放出的 氫氧根離子使溶液呈堿性。氫氧化鈉、氨水和碳酸鹽是眾所周知 的堿。 NH3 + H2O ? NH4 + + OH– 圖5. 氨和水的反應式 水溶液的pH范圍包括酸性范圍和堿性范圍，數(shù)值從0至14。

  pH 0至 7稱為酸性， pH7至14稱為堿性，pH為7時，則稱為中性。 測量pH主要有以下幾個原因：

? 制造性質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)品 – 生產(chǎn)過程中，為了確保得到所期望的產(chǎn) 品，調(diào)控pH值至關重要。pH值能明顯的改變最終產(chǎn)品的性狀與 口味。 

? 減少生產(chǎn)成本 – 這和上述的原因相關。如果在特定的pH，產(chǎn)量能 達到最高，當然生產(chǎn)的成本自然就節(jié)約了。

? 減少對人類、資產(chǎn)和環(huán)境的危害 – 有些產(chǎn)物在特定的pH會產(chǎn)生 危害性。為了保護人類與資產(chǎn)的安全，我們對排放到環(huán)境中的有 害物質(zhì)應嚴格控制。判斷物質(zhì)是否有危害性，第一步就是測量它 的pH 值。

? 實現(xiàn)管理法規(guī)的要求 – 如上所述，一些產(chǎn)物具有危害性。政府機 構(gòu)為保護人民免受危險物質(zhì)的傷害，制訂相應的管理法規(guī)。 

? 保護設備、設施 – 生產(chǎn)線上一些生產(chǎn)設備直接和反應物接觸，如 果不適當?shù)乜刂苝H值，就會造成設備腐蝕。因此為了避免腐蝕 造成的生產(chǎn)線壽命減短，我們應該對pH 進行監(jiān)控。

? 進行研發(fā) – 在研發(fā)過程中，比如研究生物化學工藝，pH值是一個 非常重要的參考參數(shù)，往往會影響最后研究的成果。 以上這些例子介紹了各種應用中pH 的重要性，解釋了pH為什么需 要測量。