什麼是pH值？概念、測量儀器、pH值標度、酸性和舉例

我們將解釋什麼是pH值，以及測量pH值的儀器。也會介紹pH值標度，並舉例說明酸性、中性和鹼性化合物。

pH值只是氫離子濃度的指標。

什麼是pH值？

pH值是用來衡量溶液酸鹼度的指標。 “p”代表“電位”，因此pH值也被稱為氫離子電位。

它表示為氫離子濃度的負對數（以10為底）。以下公式表示了這個定義：

公式 1：計算 pH 和 pOH 的公式。

另一方面， pOH 是衡量溶液中氫氧根離子濃度的指標。它表示為氫氧根離子濃度的負對數（以 10 為底），與 pH 值不同，pOH 用於衡量溶液的鹼度。

另一個事實是，在 25 ºC 的水溶液中，pH 值和 pOH 值總和等於 14。

另見：水解

酸度與pH值的關係

酸性溶液含有高濃度的氫離子。這意味著它們的pH值較低（見公式1），因此酸性較強。所以，溶液的酸性強弱取決於其所含氫離子的量。

另一方面，鹼性溶液中氫離子含量低。這意味著它們的pH值高（見公式1），因此酸性低。

pH測量標度

pH 值用於測量溶液的酸度，由於 pH 值與 pOH 值相關（見公式 1），因此透過了解溶液的酸度，我們也能夠了解其鹼性。

因此，pH 值範圍從 0 到 14。例如，pH 值為 0 的物質酸性最強（鹼性最弱），pH 值為 7 的物質呈中性，pH 值為 14 的物質酸性最弱（鹼性最強）。

如何測量pH值？

石蕊試紙可以用來測量pH值。

區分酸性化合物和鹼性化合物的方法是測量其pH值。目前，測量物質pH值的方法有很多種。

• 使用酸鹼指示劑：指示劑是一種能夠隨溶液pH值變化而改變顏色的化合物。例如，酚酞是一種液體，遇鹼會變成粉紅色，遇酸則會變成無色。另一個例子是石蕊試紙：浸入酸性溶液中會變成紅橙色，浸入鹼性溶液中會變成藍色。還有一些石蕊試紙具有更精確的顏色刻度，可以指示更精確的pH值。

• 使用電位計或pH計：這種電子設備可以直接測量溶液的pH值。用這種設備測量pH值比用石蕊試紙更準確。

酸性、鹼性和中性化合物的例子

酸性化合物的例子

• 電池酸液：pH值介於0和1之間。它們的酸性非常強，對生物有害。

• 酸雨：化石燃料燃燒產生的污染物酸性物質在土壤中積聚所造成的現象。酸雨的pH值介於2到5之間。當pH值接近2時，會導致魚類、植物和其他生物死亡。當pH值接近5時，危害較小，但仍會對水生和陸生生物造成影響。

• 檸檬汁：pH值介於2和3之間。

• 咖啡：pH值約為5，或非常接近5。

中性化合物的例子

• 純水：pH值為7。

• 母乳：pH值介於7.1和7.7之間。

基本化合物的例子

• 氫氧化鎂乳液：其pH值介於10和11之間。該產品具有一定的藥用價值。

• 漂白劑或氯：pH值約為13。它用於清潔家居、浴室和廚房，並具有漂白衣物的能力。

什麼是緩衝溶液？

緩衝溶液是一種即使加入一定量的酸或鹼，也能保持溶液pH值恆定的溶液。

緩衝溶液在調節許多生物過程的 pH 值方面至關重要，因為許多生物過程的發生需要其發生介質的 pH 值保持恆定。