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什麼是pH值?概念、測量儀器、pH值標度、酸性和舉例

2026-09-06自然科學74

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。

什麼是pH值?概念、測量儀器、pH值標度、酸性和舉例

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:

什麼是pH值?概念、測量儀器、pH值標度、酸性和舉例

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

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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?

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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。

標籤: 化學

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