氫離子濃度指數(shù)

其中[H+]指的是溶液中氫離子的活度（有時(shí)也被寫(xiě)為[H3O+]，水合氫離子活度），單位為摩爾/升，在稀溶液中，氫離子活度約等于氫離子的濃度，可以用氫離子濃度來(lái)進(jìn)行近似計(jì)算。 在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下，pH=7的水溶液（如：純水）為中性，這是因?yàn)樗跇?biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積（水的離子積常數(shù)）始終是1×10-14，且兩種離子的濃度都是1×10-7mol/L。pH值小于7說(shuō)明H+的濃度大于OH-的濃度，故溶液酸性強(qiáng)，而pH值大于7則說(shuō)明H+的濃度小于OH-的濃度，故溶液堿性強(qiáng)。所以pH值愈小，溶液的酸性愈強(qiáng)；pH愈大，溶液的堿性也就愈強(qiáng)。

在非水溶液或非標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力的條件下，pH=7可能并不代表溶液呈中性，這需要通過(guò)計(jì)算該溶劑在這種條件下的電離常數(shù)來(lái)決定pH為中性的值。如373K（100℃）的溫度下，pH=6為中性溶液。

有很多方法來(lái)測(cè)量溶液的pH值：

氫離子濃度指數(shù)

在待測(cè)溶液中加入pH指示劑，不同的指示劑根據(jù)不同的pH值會(huì)變化顏色，根據(jù)指示劑的研究就可以確定pH值的范圍。滴定時(shí)，可以作精確的pH標(biāo)準(zhǔn)。 使用pH試紙，pH試紙有廣泛試紙和精密試紙，用玻棒蘸一點(diǎn)待測(cè)溶液到試紙上，然后根據(jù)試紙的顏色變化并對(duì)照比色卡也可以得到溶液的pH值。上方的表格就相當(dāng)于一張比色卡。

pH試紙不能夠顯示出油份的pH值，由于pH試紙以氫鐵制成和以氫鐵來(lái)量度待測(cè)溶液的pH值，但油中沒(méi)含有氫鐵，因此pH試紙不能夠顯示出油份的pH值。

使用pH計(jì)，pH計(jì)是一種測(cè)量溶液pH值的儀器，它通過(guò)pH選擇電極（如玻璃電極）來(lái)測(cè)量出溶液的pH值。pH計(jì)可以精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

由氫離子濃度指數(shù)的定義可知，氫離子濃度指數(shù)是衡量溶液酸堿性的尺度，在很多方面需要控制溶液的酸堿，這些地方都需要知道溶液的pH：

醫(yī)學(xué)上：人體血液的pH值通常在7.35-7.45之間，如果發(fā)生波動(dòng)，就是病理現(xiàn)象。唾液的pH值也被用于判斷病情。如夏季蚊蟲(chóng)叮咬會(huì)分泌出甲酸（蟻酸），人感到癢，是因?yàn)榇藭r(shí)pH低于7顯酸性可采用肥皂水、牙膏來(lái)增加pH值可以使人減輕痛癢感。

化學(xué)和化工上：很多化學(xué)反應(yīng)需要在特定的pH下進(jìn)行，否則得不到所期望的產(chǎn)物。

農(nóng)業(yè)上：很多植物有喜酸性土壤或堿性土壤的習(xí)性，如茶的種植?？刂仆寥赖膒H可以使種植的植物生長(zhǎng)的更好。

工業(yè)應(yīng)用上怎么得到液體的PH值呢，現(xiàn)在測(cè)量PH的儀表有很多，比如筆式PH計(jì)（penpHmeter），在線(xiàn)PH計(jì)，都可以隨時(shí)精確的測(cè)量出PH值。

醫(yī)學(xué)研究表明，我們的內(nèi)環(huán)境的酸堿度應(yīng)該是在7.35到7.45之間，而PH值是以7為酸堿分界線(xiàn)，也就是說(shuō)，我們的體液應(yīng)該呈現(xiàn)弱堿性才能保持正常的生理功能和物質(zhì)代謝?？墒菗?jù)一項(xiàng)都市人群健康調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在生活水平較高的大城市里，80％以上的人體液PH值經(jīng)常處于較低的一端，使身體呈現(xiàn)不健康的酸性體質(zhì)，人體的體液偏酸的話(huà)，細(xì)胞的作用就會(huì)變?nèi)酰?a target="_blank" >新陳代謝就會(huì)減慢，這時(shí)候?qū)σ恍┑呐K器功能來(lái)說(shuō)就會(huì)造成一定的影響，那么時(shí)間長(zhǎng)了，疾病就會(huì)隨之而來(lái)了，這里有一組數(shù)字：當(dāng)人的體液PH低于中性7時(shí)就會(huì)產(chǎn)生重大疾??；下降到6.9時(shí)就會(huì)變成植物人；如果只有6.8到6.7時(shí)人就會(huì)死亡。當(dāng)然，大多數(shù)酸性體質(zhì)的人并不會(huì)酸得這么嚴(yán)重，一般來(lái)說(shuō)體內(nèi)的PH值仍然是在7.35左右，與偏向7.45的人相比只是偏酸一點(diǎn)，甚至檢查不出什么病癥，但是您可不要小看這零點(diǎn)幾甚至零點(diǎn)零幾的變化，長(zhǎng)此以往，女性的皮膚就會(huì)過(guò)早的黯淡和衰老，少年兒童會(huì)造成發(fā)育不良、食欲不振、注意力難以集中等癥狀，中老年人則會(huì)因此而引發(fā)糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心腦血管疾病。

一、方法概要

利用玻璃電極及參考電極，測(cè)定水樣中電位變化，可決定氫離子活性，而以氫離子濃度指數(shù)（pH）表示之（于25℃，理想條件下，氫離子活性改變10倍，即改變一個(gè)pH單位，電位變化為59.16mV）。

氫離子濃度指數(shù)

二、適用范圍

本方法適用于飲用水水質(zhì)、飲用水水源水質(zhì)、地面水體、地下水、放流水及廢（污）水中pH值之測(cè)定。

三、干擾

（一）

pH值在10以上時(shí)，高濃度之鈉離子造成測(cè)定誤差，可改用特殊低鈉誤差電極（Lowsodiumerrorelectrode）以減少誤差。

（二）

溫度對(duì)pH測(cè)定之影響：

pH計(jì)之電極電位輸出隨溫度而改變，可由溫度補(bǔ)償裝置校正之；水樣之離子平衡隨溫度而變化，測(cè)定時(shí)應(yīng)同時(shí)記錄水溫。

四、設(shè)備及材料

（一）

pH計(jì)：附有溫度補(bǔ)償裝置。

（二）

玻璃電極。

（三）

參考電極：使用甘汞電極或銀—氯化銀電極。

（四）

電磁攪拌器。

（五）

溫度計(jì)及/或自動(dòng)溫度補(bǔ)償感應(yīng)器。

五、試劑

（一）

試劑水：去離子蒸餾水，或?qū)?dǎo)電度小于2μmhos/cm煮沸冷卻后之蒸餾水；每50mL蒸餾水中加一滴飽和氯化鉀（KCl）溶液，所得溶液之pH值應(yīng)在6.0～7.0間。

（二）

標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液：校正pH計(jì)用，，保存期限為四星期?；蚴褂檬惺壑唐啡芤?，保存期限依商品規(guī)定。

六、采樣及保存

采樣時(shí)水樣可使用玻璃瓶或塑膠瓶，于現(xiàn)場(chǎng)立刻分析。

七、步驟

（一）

pH計(jì)校正：選擇二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液（兩者之pH值差為3左右，且范圍能涵蓋水樣之pH者）以校正pH計(jì)?；蛞勒罩圃焐烫峁┲畠x器操作手冊(cè)之說(shuō)明來(lái)校正儀器。

1.

各取適量之緩沖溶液及水樣于清凈小燒杯中。

2.

將電極移出以蒸餾水淋洗，再以柔軟面紙輕輕拭干，置于第一種緩沖溶液，以磁石攪拌，俟穩(wěn)定后校正儀器；再以同法用第二種緩沖溶液校正儀器。

3.

最后再置于第一種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，查核其pH。

（二）

pH值測(cè)定：將電極沖洗拭乾后置入水樣中，（每更換水樣均應(yīng)先將電極淋洗乾凈并拭乾）以磁石攪拌，俟穩(wěn)定后讀取pH值并記錄溫度。

（三）

量測(cè)pH值時(shí)應(yīng)注意下述事項(xiàng)：

當(dāng)樣品pH＞10時(shí)，溫度變化影響氫離子解離程度較大，檢測(cè)人員可以控制樣品溫度於25±1℃并注意正確的使用緩沖溶液校正pH計(jì)?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)無(wú)相關(guān)恒溫設(shè)施，則應(yīng)記錄水溫。

八、結(jié)果處理

直接讀取pH值及溫度并記錄之。

九、品質(zhì)管制

每批樣品量測(cè)前必須先校正；連續(xù)量測(cè)十個(gè)樣品后，須再量測(cè)校正液確保穩(wěn)定性。

十、精密度與準(zhǔn)確度

良好的pH計(jì)可得精密度為±0.02，準(zhǔn)確度為±0.05。某實(shí)驗(yàn)室配制pH=7.30之樣品，另分給三十家實(shí)驗(yàn)室分析，所得標(biāo)準(zhǔn)偏差為±0.13。