水溶液的酸堿性強(qiáng)弱程度就是酸堿度,用pH值來(lái)表示。熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí),pH=7的水溶液呈中性,pH7者顯堿性。pH范圍在0~14之間,只適用于稀溶液,氫離子濃度或氫氧根離子濃度大于1mol/L的溶液的酸堿度直接用濃度表示。
pH的定義式為: pH = -lg[H+]
其中[H+](此為簡(jiǎn)寫,實(shí)際上應(yīng)是[H3O+],水合氫離子活度)指的是溶液中氫離子的活度(稀溶液下可近似按濃度處理),單位為mol·L-1。
298K時(shí),當(dāng)pHpH>7的時(shí)候,溶液呈堿性,當(dāng)pH=7的時(shí)候,溶液為中性。水溶液的酸堿性亦可用pOH衡量,即氫氧根離子的負(fù)對(duì)數(shù),由于水中存在自偶電離平衡,298K時(shí),pH + pOH = 14。
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,中性溶液的pH ≈ 6。
另外需要注意的是,pH的有效數(shù)字是從小數(shù)點(diǎn)后開(kāi)始記錄的,小數(shù)點(diǎn)前的部分為指數(shù),不能記作有效數(shù)字。
有很多方法來(lái)測(cè)量溶液的酸堿度,即pH值:
1、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,
例如:
(1)將酸性溶液滴入石蕊試液,則石蕊試液將變紅;將堿性溶液滴進(jìn)石蕊試液,則石蕊試液將變藍(lán)(石蕊試液遇中性液體不變色)。根據(jù)指示劑的研究就可以確定pH值的范圍。
(2)將無(wú)色酚酞溶液滴入酸性或中性溶液,顏色不會(huì)變化;將無(wú)色酚酞溶液滴入堿性溶液,溶液變紅。
注:在有色待測(cè)溶液中加入ph指示劑時(shí),應(yīng)選擇能產(chǎn)生明顯色差的ph指示劑。
2、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。
3、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。
土壤pH測(cè)定的方法大致可分為電位法和比色法兩大類。
隨著分析儀器的進(jìn)展,土壤實(shí)驗(yàn)室基本上都采用了電位法。電位法有準(zhǔn)確、快速、方便等優(yōu)點(diǎn)。在ASI方法采用了電位法,其基本原理是:用pH計(jì)測(cè)定土壤懸濁液的pH時(shí),由于玻璃電極內(nèi)外溶液H+離子活度的不同產(chǎn)生電位差。
還可以采用比色法來(lái)測(cè)量:取土壤少許(約黃豆大),弄碎后放在白磁盤中,滴入土壤混合指示劑數(shù)滴,到土壤全部濕潤(rùn),并有少量剩余。震蕩磁盤,使指示劑與土壤充分作用,靜置1分鐘,和標(biāo)準(zhǔn)比色卡比色,即得出土壤的酸堿度。
正常人體體液的ph值在7.35至7.45之間,為堿性體質(zhì)者,但這部分人只占人群的10%左右,更多的人體液ph值都在7.35以下,身體處于健康和疾病之間的亞健康狀態(tài),醫(yī)學(xué)上稱為酸性體質(zhì)者。從年齡判斷,女性38歲、男性45歲以后一般都是酸性體質(zhì);
從階段判斷,女性懷孕一個(gè)月后到產(chǎn)后一個(gè)月內(nèi)都是酸性體質(zhì);此外,女性經(jīng)前后7天體制的酸性較強(qiáng);
從身高判斷,個(gè)子特別矮的人是絕對(duì)酸性體質(zhì),個(gè)子特別高的人屬于相對(duì)酸性體質(zhì);
從疾病癥狀判斷,經(jīng)常傷風(fēng)感冒咳嗽、皮膚過(guò)敏、容易疲倦的人都是典型的酸性體質(zhì),如果出現(xiàn)了藥物久治不愈的慢性疾病如肝炎、腎炎、高血壓、糖尿病、中風(fēng)痛風(fēng)等一般都是強(qiáng)酸性體質(zhì)。
檢測(cè)方法:
一種簡(jiǎn)單直觀的方法就是使用pH檢測(cè)試紙自我檢測(cè)。藥店有ph精密試紙,測(cè)試體液為尿液。
測(cè)試程序:測(cè)試前一天晚上,應(yīng)禁食對(duì)酸堿度影響較大的食物,如紫菜、皮蛋、魔芋等,取清晨第一次尿液,將試紙一端浸入尿液中,與標(biāo)準(zhǔn)色斑在自然光下比較,即取得ph值。應(yīng)注意人體的尿液比血液偏酸性,尿液ph值正常為6.5至7,如果連續(xù)3次發(fā)現(xiàn)ph值低于6那就是屬于弱堿性體質(zhì),低于5.5屬于弱堿性。