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國際氫分子學院
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了解酸鹼度
來源: | 作者:imhihk | 發布時間: 2019-12-07 | 404 次瀏覽 | 分享到:
pH值是水質的重要參數之一。1pH值測量可顯示溶液是酸性、中性還是鹼性。 pH是指溶液中H+離子濃度的負對數（log）測量值。2 H+越多，酸性就越大；H+越少，則鹼性越強。pH一詞最早於1920年使用，但此概念由丹麥化學家Soren Peter Sorenson於1909年提出，描述氫離子濃度的負對數（指數的倒數）。3

    
H+氫離子
H+氫離子是來自水的自電離或自蛋白水解作用6，其中H2O分裂形成H+（質子）和OH-離子（氫氧化物）。但是H+會被另一個水分子中帶負電荷的氧吸引而形成H3O+離子（水合氫離子）。7實際上H+不會存在於水中，而使用H+其實與水合氫離子有關。8
   
水的自電離
水分子可以將氫從另一個水分子中拉出，從而產生兩種離子，氫氧化物（OH-）和水合氫離子（H3O+）。8 但此反應是可逆的。 氫氧化物可與水合氫離子反應形成兩個水分子。水被認為是兩性的，因為它可以充當酸（一個產生H3O+的分子）或一個鹼（所產生的OH-可以中和酸）。
    
      
水的離子產物
純水中H3O+和OH-的濃度是相同的，因為在每一個H3O+生成時，都會生成一個OH-。6這解釋了純水是中性的原因，因為兩種離子的濃度是相同。在純水中（在25°C下），H3O+和OH-的濃度均為1X10-7摩爾/升。因此如果取–log為1X10-7，pH值則為7，代示為中性。9
如果將H3O+和OH-的濃度相乘（即1X10-7乘以1X10-7），則得到1X10-14。這稱為水的離子產物，這是一個常數，符號為Kw。10
    
pH值
pH值通常從0到14，其中7為中性。

此圖例出了pH值，水合氫離子濃度（[H+]）、氫氧化物濃度（[OH-]）和氫氧化物濃度的負對數（pOH）。於pH7，水合氫離子和氫氧根離子的濃度相同。隨著pH值增加，水合氫氧根離子的濃度降低而氫氧化物的濃度提高了一樣的數量，因為根據Kw總是恆定的。當pH值增加1，pH值增加3，水合氫離子濃度則會降低1000倍。
     
溶解氫和PH
H+氫離子控制了水的pH值，但氫氣（H2）溶解於水中時，由於是一種中性分子，並沒有改變對水的pH值。所以鹼性電解技術不是通過H2來提高水的pH值，而是為了生成H2，消耗水中的H+，從而使水變得更具鹼性。如將純氫氣添加到水中，則不會改變水的pH值。

  • 參考資料

    2019-12-11

    1. eZuane, John. Handbook of drinking water quality. Wiley. com, 1997.
    2. Pauling, Linus. General chemistry. Courier Dover Publications, 1988.
    3. Sorensen, S. P. L., Enzymstudien. II, Über die Messung und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen, Biochem. Zeitschr., 1909, vol. 21, pp. 131–304. Two other publications appeared in 1909 one in French and one in Danisch
    4. Carlsberg Group Company History Page". Carlsberggroup.com. Retrieved 25 July 2011.
    5. Atkins, Peter William, Jo Allen Beran, and David Becker. General chemistry. New York: Scientific American Books, 1992.
    6. McQuarrie, Donald Allan, Peter A. Rock, and Ethan B. Gallogly. General chemistry. WH Freeman, 1984.
    7. Ebbing, Darrell D., and Mark S. Wrighton. General chemistry. Boston: Houghton Mifflin, 1996.
    8. Harris, Daniel C. Quantitative chemical analysis. Macmillan, 2010.
    9. Zumdahl, Steven S., and Donald J. DeCoste. Chemical principles. CengageBrain. com, 2012.
    10. Bandura, Andrei V.; Lvov, Serguei N. (2006). "The Ionization Constant of Water over Wide Ranges of Temperature and Density". Journal of Physical and Chemical Reference Data 35 (1): 15–30
    11. Hall NF, Conant JB (1927). "A Study of Superacid Solutions". Journal of the American Chemical Society 49 (12): 3062–70.【詳細】