pH是拉丁语“Pondus hydrogenii”一词的缩写(Pondus=压强、压力hydrogenium=氢),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。通常pH值是一个介于0和14之间的数,当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液呈中性.
pH值的计算中[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),单位为摩尔/升,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。
在标准温度和压力下,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(H+)和氢氧根离子(OH-)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1×10-7mol/L。pH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。
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373K(
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。(转)