水溶液的酸碱性强弱程度就是酸碱度,用pH值来表示。热力学标准状况时,pH=7的水溶液呈中性,pH7者显碱性。pH范围在0~14之间,只适用于稀溶液,氢离子浓度或氢氧根离子浓度大于1mol/L的溶液的酸碱度直接用浓度表示。
pH的定义式为: pH = -lg[H+]
其中[H+](此为简写,实际上应是[H3O+],水合氢离子活度)指的是溶液中氢离子的活度(稀溶液下可近似按浓度处理),单位为mol·L-1。
298K时,当pHpH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液为中性。水溶液的酸碱性亦可用pOH衡量,即氢氧根离子的负对数,由于水中存在自偶电离平衡,298K时,pH + pOH = 14。
pH值小于7说明H的浓度大于OH的浓度,故溶液酸性强,而pH值大于7则说明H的浓度小于OH的浓度,故溶液碱性强。所以pH值愈小,溶液的酸性愈强;pH愈大,溶液的碱性也就愈强。
在非水溶液或非标准温度和压力的条件下,pH=7可能并不代表溶液呈中性,这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K(100℃)的温度下,中性溶液的pH ≈ 6。
另外需要注意的是,pH的有效数字是从小数点后开始记录的,小数点前的部分为指数,不能记作有效数字。
有很多方法来测量溶液的酸碱度,即pH值:
1、在待测溶液中加入pH指示剂,不同的指示剂根据不同的pH值会变化颜色,
例如:
(1)将酸性溶液滴入石蕊试液,则石蕊试液将变红;将碱性溶液滴进石蕊试液,则石蕊试液将变蓝(石蕊试液遇中性液体不变色)。根据指示剂的研究就可以确定pH值的范围。
(2)将无色酚酞溶液滴入酸性或中性溶液,颜色不会变化;将无色酚酞溶液滴入碱性溶液,溶液变红。
注:在有色待测溶液中加入ph指示剂时,应选择能产生明显色差的ph指示剂。
2、滴定时,可以作精确的pH标准。
使用pH试纸,pH试纸有广泛试纸和精密试纸,用玻棒蘸一点待测溶液到试纸上,然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH值。上方的表格就相当于一张比色卡。
3、使用pH计,pH计是一种测量溶液pH值的仪器,它通过pH选择电极(如玻璃电极)来测量出溶液的pH值。pH计可以精确到小数点后两位。
土壤pH测定的方法大致可分为电位法和比色法两大类。
随着分析仪器的进展,土壤实验室基本上都采用了电位法。电位法有准确、快速、方便等优点。在ASI方法采用了电位法,其基本原理是:用pH计测定土壤悬浊液的pH时,由于玻璃电极内外溶液H+离子活度的不同产生电位差。
还可以采用比色法来测量:取土壤少许(约黄豆大),弄碎后放在白磁盘中,滴入土壤混合指示剂数滴,到土壤全部湿润,并有少量剩余。震荡磁盘,使指示剂与土壤充分作用,静置1分钟,和标准比色卡比色,即得出土壤的酸碱度。
正常人体体液的ph值在7.35至7.45之间,为碱性体质者,但这部分人只占人群的10%左右,更多的人体液ph值都在7.35以下,身体处于健康和疾病之间的亚健康状态,医学上称为酸性体质者。从年龄判断,女性38岁、男性45岁以后一般都是酸性体质;
从阶段判断,女性怀孕一个月后到产后一个月内都是酸性体质;此外,女性经前后7天体制的酸性较强;
从身高判断,个子特别矮的人是绝对酸性体质,个子特别高的人属于相对酸性体质;
从疾病症状判断,经常伤风感冒咳嗽、皮肤过敏、容易疲倦的人都是典型的酸性体质,如果出现了药物久治不愈的慢性疾病如肝炎、肾炎、高血压、糖尿病、中风痛风等一般都是强酸性体质。
检测方法:
一种简单直观的方法就是使用pH检测试纸自我检测。药店有ph精密试纸,测试体液为尿液。
测试程序:测试前一天晚上,应禁食对酸碱度影响较大的食物,如紫菜、皮蛋、魔芋等,取清晨第一次尿液,将试纸一端浸入尿液中,与标准色斑在自然光下比较,即取得ph值。应注意人体的尿液比血液偏酸性,尿液ph值正常为6.5至7,如果连续3次发现ph值低于6那就是属于弱碱性体质,低于5.5属于弱碱性。