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水的 pH 值是多少以及如何測量 pH 值? pH值測量什么?

閱讀:1113      發布時間:2024-6-12
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了解pH值

pH測量幾乎是所有水質應用中的重要參數。在廢水處理中,pH值排放許可作為一部分進行調節,并且許多處理過程都依賴于pH值。在環境采樣和監測中,pH值都高或低可以表明存在照明。

pH值在食品工業中很重要,因為它在食物的味道(酸性=新鮮,中性=平淡,堿性=不可食用)和保存中發揮著重要作用。在生物技術中,在免疫測定溶液的生產中過程中必須密切監測pH值。這些只是pH值作為養殖應用中的一部分的重要測量值。

水的 pH 值是多少以及如何測量 pH 值? pH值測量什么?


氫離子的形成

pH值描述了溶液的酸性或堿性程度。水溶液是否發生酸反應或堿反應取決于其氫離子(H+)的含量。事實上,“pH"源自拉丁語,是“potia Hydrogenii"(氫的力量)的縮寫。

由于水的自解離,即使是化學純的中性水也含有氫離子[1]。在這個過程中,水分子被分解成更簡單的成分(即離子)。

[1] H 2 O ? H + + OH -

在該反應中,H 2 O被去質子化(即失去質子)。這導致形成帶正電的氫離子(H + )和帶負電的氫氧根離子(OH - )。氫離子通常用來代表質子。

氫離子不會長期保持游離質子狀態,因為它很快就會形成被周圍的非離子水分子水合。氫離子(水合氫離子)的如方程 [2] 所示:

[2] H 2 O + H + ? H 3 O +

水的 pH 值是多少以及如何測量 pH 值? pH值測量什么?

在平衡條件(750 mmHg 和 25 °C)下,1 L 純中性水含有 10 -7 mol H + 和 10 -7 mol OH - 離子。

酸和堿的定義

酸是釋放出氫離子(即質子)的物質,因此如果溶液中氫離子含量多于中性水中,則溶液被認為是酸性的。

堿是接受氫離子的物質。當堿溶解在水中時,它們會與攪拌分離形成一些氫離子。堿性溶液比中性水含有較少的氫離子。

在25℃時,如果水中含有超過10 -7 mol/L的氫離子,則被認為是酸性的;如果水中含有少于10 -7 mol/L的氫離子,則被認為是堿性的。

酸和堿相互作用,形成水和鹽。一個例子是氫氧化鈉(NaOH)和鹽酸(HCl)的反應,如下式[3]所示:

[3] NaOH + HCl ? NaCl + H 2 O

酸和堿之間的反應涉及質子的轉移。在上述形成酸堿反應中,HCl(酸)向NaOH(堿)提供質子、氯化鈉(NaCl)和水。

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