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什么是PH(酸堿度)
PH是拉丁文“Pondushydrogenii”一詞的縮寫(Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫),用來量度物質中氫離子的活性。這一活性直接關系到水溶液的酸性、中性和堿性。
在20度時
pH>7 堿性
pH=7 中性
pH<7 酸性
溫度能改變pH值,溫度越高,pH值越低,高溫能促進水的電離。
水的電離
水在化學上是中性的,但不是沒有離子,即使化學純水也有微量被電離:事實上,在水中沒有以自由態存在的氫核。
H2O+ H2O=OHˉ+H3O⊕
由于水合氫離子(H3O)的濃度是與氫離子(H)濃度等同看待,上式可以簡化成下述常用的形式:
H2O=OHˉ+H⊕
此處的質子人們在化學中表示為“ 氫離子”或“氫核”。水合氫核表示為“水合氫離子”。負的氫氧根離子稱為“氫氧根離子”。
根據質量作用定律,對于純水的離解可以找到一平衡常數加以表示: 這叫電離平衡
由于水只有極少量被離解,并且水的氫離子濃度實際為一常數,所以用平衡常數K可求出水的離子積KW。
KW=K×H2O= H3O⊕ · OHˉ=(10-7)·(10-7)=10—7mol/L(25℃)
也就是說,一升純水在25℃時存在10-7摩爾氫離子和10-7摩爾OHˉ離子。
即在中性溶液中,氫離子 和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10-7mol/L。
PH的變化
在水分子的沖擊作用下,酸會電離出氫離子。此時氫離子過量,溶液呈酸性。且氫離子越多,酸性越強。同樣,如果堿在水中電離出過量的氫氧根離子,那么溶液就是堿性的。且氫氧根離子越多,氫離子就越少,堿性就越強。所以,只要給出一個值就可以表示溶液的酸堿性的強弱,為了免于用氫離子濃度負冥指數進行計算的繁瑣,生物學家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數值用對數代替,并定義為“pH值”。數學上定義pH值為氫離子濃度的常用對數負值。即:
pH=-lgC(H+)
PH值的測量
簡單測量可用 廣泛PH試紙,量程:0—14,7為中性,分度值:1
精密的PH試紙分度值可達0.1
此外還可用電流表改裝PH計
原理:酸堿性越強,導電性越好。
判斷溶液的酸堿性,zui簡單的方法就是利用酸堿指示劑,常用的酸堿指示劑有紫色石蕊指示劑和*試液。酸性溶液能使紫色石蕊指示劑變紅色,但不會讓*試液變色堿性溶液能使紫色石蕊指示劑變藍色,使*試液變紅色。
常見物質的PH值
水 7.0
鹽水(NaCl水溶液) 7.0
唾液 6.5-7.5
胃液 1-3
血液 7.3-7.5
尿 5-8
牛奶 6.3-6.6
醋 2.4-3.4
橘子汁 3-4
蘋果汁 2.9-3.3
葡萄酒 2.8-3.8
啤酒 4-5
人體液的PH與智商
許多人都知道,健康人體的體液(主要為血液)應呈微堿性(PH值約為7.3-7.5),這樣有利于機體對蛋白質等營養物質的吸收和利用,并使體內的血液循環和免疫系統保持良好狀態,人的精力充沛。近年來科學研究又發現,人體體液的酸堿度與智商水平也有密切關系,在體液的酸堿度允許的范圍內,酸性偏高(即PH值偏低)智商較低;堿性偏高(即PH值偏高)則智商高。科學家以數十名年齡在6歲-13歲的男孩為研究對象,測試發現,大腦皮層中的體液PH值大于7.0的孩子,比小于7.0的孩子的智商高出一倍。這是科學家*次把人發現稱為智力水平的“化學標記”。
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