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【科普讲堂】什么是pH?pH的正确写法是怎样的?

发布时间: 2024-11-28 08:52:18   试剂信息网
摘要:

在日常生活中,pH值作为衡量溶液酸碱性的重要指标,扮演着不可或缺的角色。在饮食方面,食物的pH值对维持人体酸碱平衡至关重要。在环境方面,水质的pH值对水生生物和整个生态系统的平衡至关重要,pH值是污水处理中一项重要测量项目,监测和控制水质的pH值是环境保护的重要一环。此外,在农业领域,土壤的pH值也影响着作物的生长和产量。不同作物对土壤酸碱度的要求不同,合理调节土壤pH值有助于提高作物的产量和品质。

本期栏目与大家一同了解pH值的前生今世,以及为何「pH」只有这一种正确写法。


一、什么是pH值?

pH值,亦称氢离子浓度指数、酸碱值,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。通常情况下(25℃298K左右),pH值越趋向于0表示溶液酸性越强,越趋向于14表示溶液碱性越强。当pH<7的时候,溶液呈酸性;当pH>7的时候,溶液呈碱性;当pH7的时候,溶液为中性。


二、为什么p要小写、H要大写?

“pH”中的“H”代表hydrogenion氢离子(H+)已经毫无疑问,但是“p”的来源却存在争议。

第一种称p代表德语“Potenz”,意思是力度、强度,一说代表法语puissance,同样是力度,强度的意思;

第二种称pH代表拉丁文“pondus hydrogenii”,即“quantity of hydrogen(氢的量),一说是拉丁文中potentia hydrogenii (capacity of hydrogen), 对应英文中的potential hydrogen

第三种认为p只是提出者索伦森随意选定的符号,因为他也使用过“qH”的表述方式。

丹麦化学家瑟伦·彼特·路勒兹·索伦森(Sren Peter Lauritz Srensen)在进行啤酒实验时,发现了可以测量物质酸碱性的一种标准。他观察到溶液中氢离子的浓度决定了其酸性或碱性,但氢离子浓度的变化范围很大,因此采用了对数尺度来表示。这一发现使得人们能够用简单的数字来表示溶液的酸碱程度,从而推动了化学和相关领域的发展。


三、pH为什么没有单位?

pH表示溶液中氢离子的浓度c(H+),并用其判断溶液的酸碱度,但是实际上溶液中的氢离子浓度是没办法测量的,所以国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)沿用了索伦森的对数尺度表示方法,从操作上定义了pH≈-lg[c(H+)/(mol/L)],并列表规定了参考pH标准值。由于pH是从操作上定义的,所以pH没有单位,从严格意义说它不是物理量,也不能进入量方程,所以在实践中往往测出pH后要依据参考pH标准换算为c(H+ )作为测量结果供应用。


四、pH的正确书写方式

鉴于pH是一个特殊的量,所以它没有进入GB 3102.81993《物理化学和分子物理学的量和单位》的正文,而列于规范性附录中,其符号也有别于“无论正文中的其他字体如何,量的符号都必须用斜体印刷”的规则,即“pH 则例外,以正体书写和印刷”。在科技期刊论文中,绝大多数对pH的书写和印刷是正确的,符合p小写、H大写且“以正体书写和印刷”的规范

pH标度从014,涵盖了复杂的化学现象,至今仍广泛应用于各种科学领域,在日常生活与实验中,我们可以通过试纸等媒介简单快速地测定出pH值,从而为后续的工作提供指导。


整理自:网络、编辑学报期刊

编辑:张赫

校对:孟翠苗

审核:屈缨虹