pH计的原理

为什么我们将诸如醋之类的日用液体划分为酸性物质？ 原因是醋中含有过量的水合氢离子（H3O+），溶液中的这些过量水合氢离子会使其呈酸性。 相反，过量的氢氧根离子（OH–）会使物质呈碱性。 在纯净水当中，水合氢离子与氢氧根离子中和，这种溶液的pH值为中性。

H3O+ + OH– ↔ 2 H2O

图 1.

酸碱相互反应便生成了水。 如果一种物质的分子通过分解释放出氢离子或质子，那么我们将这种物质称为酸性物质，溶液呈酸性。 较耳熟能详的酸性物质为盐酸、硫酸和醋酸（即：醋）。 醋的分解图如下：

CH3COOH + H2O ↔ CH3COO– + H3O+

图2. 醋酸分解。

并非所有的酸都具有相同的强度。 究竟一种物质的酸性程度如何，可通过溶液中的氢离子总数判定。 于是，将pH值定义为氢离子浓度的负对数。 （更准确地说，是通过氢离子的活度来判定）。 请参阅章节4.2了解关于氢离子活度的更多详情）。

pH = –log [H3O+]

图3. 通过水合氢离子浓度计算pH值的公式。

可通过测量pH值可定量地确定酸性与碱性物质的差别。 图4中给出了一些日用产品与化学品的pH值的示例：

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1.1.   酸性还是碱性1.2.   为什么测量pH值？1.3.   用于测量pH值的工具         a) pH电极         b) 参比电极         c) 复合电极1.4.   正确测量pH值的实用指南         a) 样品制备         b) 校准         c) pH电极         d) 预计测量准确性1.5   pH测量的详细操作指南