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水的 pH 值是多少以及如何测量 pH 值? pH值测量什么?

更新时间:2024-06-12点击次数:145

了解pH值

pH测量几乎是所有水质应用中的重要参数。在废水处理中,pH值排放许可作为一部分进行调节,并且许多处理过程都依赖于pH值。在环境采样和监测中,pH值都高或低可以表明存在照明。

pH值在食品工业中很重要,因为它在食物的味道(酸性=新鲜,中性=平淡,碱性=不可食用)和保存中发挥着重要作用。在生物技术中,在免疫测定溶液的生产中过程中必须密切监测pH值。这些只是pH值作为养殖应用中的一部分的重要测量值。

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氢离子的形成

pH值描述了溶液的酸性或碱性程度。水溶液是否发生酸反应或碱反应取决于其氢离子(H+)的含量。事实上,“pH"源自拉丁语,是“potia Hydrogenii"(氢的力量)的缩写。

由于水的自解离,即使是化学纯的中性水也含有氢离子[1]。在这个过程中,水分子被分解成更简单的成分(即离子)。

[1] H 2 O ⇔ H + + OH -

在该反应中,H 2 O被去质子化(即失去质子)。这导致形成带正电的氢离子(H + )和带负电的氢氧根离子(OH - )。氢离子通常用来代表质子。

氢离子不会长期保持游离质子状态,因为它很快就会形成被周围的非离子水分子水合。氢离子(水合氢离子)的如方程 [2] 所示:

[2] H 2 O + H + ⇔ H 3 O +

水的 pH 值是多少以及如何测量 pH 值? pH值测量什么?

在平衡条件(750 mmHg 和 25 °C)下,1 L 纯中性水含有 10 -7 mol H + 和 10 -7 mol OH - 离子。

酸和碱的定义

酸是释放出氢离子(即质子)的物质,因此如果溶液中氢离子含量多于中性水中,则溶液被认为是酸性的。

碱是接受氢离子的物质。当碱溶解在水中时,它们会与搅拌分离形成一些氢离子。碱性溶液比中性水含有较少的氢离子。

在25℃时,如果水中含有超过10 -7 mol/L的氢离子,则被认为是酸性的;如果水中含有少于10 -7 mol/L的氢离子,则被认为是碱性的。

酸和碱相互作用,形成水和盐。一个例子是氢氧化钠(NaOH)和盐酸(HCl)的反应,如下式[3]所示:

[3] NaOH + HCl ⇔ NaCl + H 2 O

酸和碱之间的反应涉及质子的转移。在上述形成酸碱反应中,HCl(酸)向NaOH(碱)提供质子、氯化钠(NaCl)和水。

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