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更新時(shí)間:2024-06-12
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pH測(cè)量幾乎是所有水質(zhì)應(yīng)用中的重要參數(shù)。在廢水處理中,pH值排放許可作為一部分進(jìn)行調(diào)節(jié),并且許多處理過(guò)程都依賴于pH值。在環(huán)境采樣和監(jiān)測(cè)中,pH值都高或低可以表明存在照明。
pH值在食品工業(yè)中很重要,因?yàn)樗谑澄锏奈兜溃ㄋ嵝?新鮮,中性=平淡,堿性=不可食用)和保存中發(fā)揮著重要作用。在生物技術(shù)中,在免疫測(cè)定溶液的生產(chǎn)中過(guò)程中必須密切監(jiān)測(cè)pH值。這些只是pH值作為養(yǎng)殖應(yīng)用中的一部分的重要測(cè)量值。

pH值描述了溶液的酸性或堿性程度。水溶液是否發(fā)生酸反應(yīng)或堿反應(yīng)取決于其氫離子(H+)的含量。事實(shí)上,“pH"源自拉丁語(yǔ),是“potia Hydrogenii"(氫的力量)的縮寫(xiě)。
由于水的自解離,即使是化學(xué)純的中性水也含有氫離子[1]。在這個(gè)過(guò)程中,水分子被分解成更簡(jiǎn)單的成分(即離子)。
[1] H 2 O ? H + + OH -
在該反應(yīng)中,H 2 O被去質(zhì)子化(即失去質(zhì)子)。這導(dǎo)致形成帶正電的氫離子(H + )和帶負(fù)電的氫氧根離子(OH - )。氫離子通常用來(lái)代表質(zhì)子。
氫離子不會(huì)長(zhǎng)期保持游離質(zhì)子狀態(tài),因?yàn)樗芸炀蜁?huì)形成被周?chē)姆请x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 +

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。
酸是釋放出氫離子(即質(zhì)子)的物質(zhì),因此如果溶液中氫離子含量多于中性水中,則溶液被認(rèn)為是酸性的。
堿是接受氫離子的物質(zhì)。當(dāng)堿溶解在水中時(shí),它們會(huì)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(shí),如果水中含有超過(guò)10 -7 mol/L的氫離子,則被認(rèn)為是酸性的;如果水中含有少于10 -7 mol/L的氫離子,則被認(rèn)為是堿性的。
酸和堿相互作用,形成水和鹽。一個(gè)例子是氫氧化鈉(NaOH)和鹽酸(HCl)的反應(yīng),如下式[3]所示:
[3] NaOH + HCl ? NaCl + H 2 O
酸和堿之間的反應(yīng)涉及質(zhì)子的轉(zhuǎn)移。在上述形成酸堿反應(yīng)中,HCl(酸)向NaOH(堿)提供質(zhì)子、氯化鈉(NaCl)和水。
