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pH博士课堂 | 什么是辫贬?pH测出来为什么是负值?

来源:恩氏滤油机
时间:2024-11-14
浏览量:1008

什么是辫贬?

 

pH是表示酸度的一种方法,酸碱度与溶液的氢离子活度有关。而氢离子活度就是氢离子的有效浓度,常用 mol/L为单位。

早在1909年,丹麦生物化学家索伦森就提出了辫贬的标度,现在普遍采用的辫贬定义为氢离子活度的负对数。一般认为pH中的p来自于德文单词potenz, 翻译过来是势力、幂的意思,而且在数学上,常用对数的负值,通常用p表示,其中的H表示氢离子。

 

由于辫贬的特殊性,辫贬的写法只有辫小写贬大写符合规范,都小写、都大写,或大写笔小写丑(辫丑,笔贬,笔丑)等,都是不规范的写法。

虽然氢离子的有效浓度,用摩尔每升为单位,但是取对数以后pH就没有单位了。实际上溶液的氢离子活度是难以直接测量的,现在普遍采用电极法测量,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义了如下公式 :

pH = pHs + (Es - E) / k

其中,

办为能斯特方程的理论斜率

贰为测得的电位差

蝉表示的是标准溶液的数值

 

?

辫贬会有负值吗?为什么大部分人认为辫贬测量范围是0-14之间?

 

最初索伦森对辫贬的定义,是氢离子浓度的负对数,这种情况下辫贬的范围可以超过0-14辫贬。例如,饱和氢氧化钠溶液(狈补翱贬)的浓度为20尘辞濒/尝左右,按照索伦森的定义进行如下演算,其辫贬应是15.3左右。

20mol/L 碱的pH计算(按索伦森的定义)

pH = 14 - pOH

pOH = - lg(cOH-), 其中c表示浓度

pOH = -lg((20 mol/L)/(1 mol/L)) = -1.3

20mol/L  NaOH 的 pH = 14 - (-1.3) = 15.3

 

如果浓盐酸溶液(贬颁濒)的浓度为12尘辞濒/尝,辫贬应是-1.08,其计算过程如下:

12mol/L 盐酸溶液的pH计算

(按索伦森的定义)

pH =  - lg( cH+)

pH = - lg((12 mol/L) / (1 mol/L)) = -1.08

但是在1924年以后,人们发现氢离子活度对溶液的酸碱度影响比浓度更大一般来说,溶液的浓度越大,离子间的牵制作用越强,活度系数越小,活度与浓度之间的差距越大。请看下面的直方图当氢氧化钠浓度越大时,与活度之间的差值也越大,强酸溶液也有类似的现象。

图片

随着浓度的增加,活度的变化不再明显,pH变化不再明显。pH的定义也修改成pH是氢离子活度的负对数:pH =  - lg( aH+)。在这种情况下,水溶液的pH值一般在0到14之间,随着工业和科技的发展,pH测量不仅仅限于水溶液了,还扩展到非水领域,那么pH超出0-14范围的情况是存在的,针对这些新的应用,梅特勒托利多开发的辫贬仪表其测量范围是:-2到20辫贬,可以满足客户的更多需求。

 

 

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