1、pH定義
pH是溶液中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。
pH=-lgαH+
式中:αH+-H+(氫離子)活度,
pH-氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)。
其中“p”只表明了在離子和變量之間有一種指數(shù)相關(guān)的數(shù)學(xué)關(guān)系。帶一價(jià)正電荷的氫離子H+存在于所有含水或酸的液體中。在稀溶液中,氫離子活度近似等于其濃度。
按照化學(xué)中的質(zhì)量作用定律,水的電離常數(shù)KW=αH+?αOH-,當(dāng)t=22℃時(shí),KW=10-14,在中性溶液中,αH+=αOH-=10-7mol/L,
酸性:αH+>10-7mol/L
堿性:αOH-<10-7mol/L
范 圍 | pH | H+濃度(mol/L) | OH-濃度(mol/L) |
酸性 | 0 | 1 | 0.00000000000001 |
1 | 0.1 | 0.0000000000001 | |
2 | 0.01 | 0.000000000001 | |
3 | 0.001 | 0.00000000001 | |
4 | 0.0001 | 0.0000000001 | |
5 | 0.00001 | 0.000000001 | |
6 | 0.000001 | 0.00000001 | |
中性 | 7 | 0.0000001 | 0.0000001 |
堿性 | 8 | 0.00000001 | 0.000001 |
9 | 0.000000001 | 0.00001 | |
10 | 0.0000000001 | 0.0001 | |
11 | 0.00000000001 | 0.001 | |
12 | 0.000000000001 | 0.01 | |
13 | 0.0000000000001 | 0.1 | |
14 | 0.00000000000001 | 1 |
pH的測(cè)量方法
1、鉑/氫電極:傳統(tǒng)方法,測(cè)量,但操作不便,電極易于被吸附物毒化,僅計(jì)量部門(mén)使用作為基準(zhǔn)方法。
2、氧化鈾電極:已很少用
3、金屬電極(如:銻電極):測(cè)量性和重現(xiàn)性差,用于有氫氟酸存在時(shí)的pH值的測(cè)定。
4、pH值通常采用電極電位法測(cè)得。測(cè)量電極上有特殊的對(duì)pH反應(yīng)靈敏的玻璃觸頭。當(dāng)玻璃觸頭和氫離子H+接觸時(shí),就產(chǎn)生電位。電位是通過(guò)懸吊在氯化銀溶液中的銀絲對(duì)照參比電極測(cè)到的。
電極電位法測(cè)量pH是基于兩個(gè)電極上所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。用電極電位法測(cè)量溶液的pH值可以獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果。
電極電位法的原理是用兩個(gè)電極插在被測(cè)溶液中(見(jiàn)圖2),1為指示電極,其輸出電位隨被測(cè)溶液中的氫離子活度變化而變化。