檸檬汁的pH值約為2。純水的pH值為7。漂白劑的pH值約為13。 pH值標度用於衡量溶液的酸鹼度。它是對數標度,這意味著每個單位代表氫離子濃度變化十倍。 pH值為3的溶液比pH值為4的溶液酸性強十倍。 pH值標度的範圍為0到14,但對於濃溶液,其pH值可能超出此範圍。
pH值定義為氫離子濃度的負對數。在水中,氫離子以水合氫離子(H₃O⁺)的形式存在。水合氫離子的濃度決定了pH值。低pH值意味著水合氫離子濃度高。高pH值意味著水合氫離子濃度低而氫氧根離子濃度高。在給定溫度下,這兩種濃度的乘積為常數,在攝氏25度時等於1×10⁻¹⁴。
pH值的測量方法有三種:指示劑、pH計和滴定法。指示劑會在特定的pH範圍內改變顏色。例如,石蕊試紙在酸性條件下變紅,在鹼性條件下變藍;酚酞在酸性條件下無色,在鹼性條件下呈粉紅色。 pH計使用玻璃電極,透過檢測氫離子濃度變化來測量pH值,其測量精度比指示劑更高。
pH值在生物學、工業和環境中都至關重要。酶在特定的pH值下活性最高。血液pH值被嚴格控制在7.35到7.45之間。土壤pH值影響作物生長。水體pH值影響水生生物。工業生產過程需要精確的pH值控制。 pH值的標尺看似簡單,但其後果卻遠非如此。
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