主题：【求助】pH值会随着什么东西变化

pH(X)=pH(S)+(E-Es)*F/(2.303RT),pH(X)是未知溶液的pH,pH(S)是定位的标准溶液的pH.

PH的反应原理是基于PH指示剂法，目前，一般的PH分析试纸中含有甲基红[PH4.2(红)~6.2(黄)]，溴甲酚绿[PH3.6（黄）~5.4（绿）]溴百里香酚蓝[PH6.7(黄)~7.5(蓝)]，这些混合的酸碱指示剂适量配合可以反映PH4.5~9.0的变异范围。
以酚酞在不同酸碱条件下变色规律为例说明PH试纸的变色原理：
把酚酞滴入浓H2SO4，呈现橙色，不论振荡多长时间，其颜色都不变。若把该橙色液配入大量水中，得无色液。酚酞滴入稀NaOH溶液呈紫红色，将酚酞滴入浓NaOH溶液（浓度大于2mol/l），开始时浓NaOH溶液表面酚酞滴入处会出现一些紫红色、略加振荡紫红色立即消失。其实，这是酚酞在不同的酸碱条件下，因其结构的改变而呈现4种相应的变色情况。
PH试纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝这三种指示剂。甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝和酚酞一样，在不同PH值的溶液中均会按一定规律变色。甲基红的变色范围是PH4.2(红)--6.2(黄)，溴甲酚绿的变色范围是PH3.6（黄）--5.4（绿），百里酚蓝的变色范围是PH6.7(黄)--7.5(蓝)。用定量甲基红加定量溴甲酚绿加定量百里酚蓝的混合指示剂浸渍中性白色试纸，晾干后制得的PH试纸可用于测定溶液的PH值便不难理解了。
什么是PH？PH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一词的缩写（Pondus=压强、压力hydrogenium=氢），用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的，但不是没有离子，即使化学纯水也有微量被离解：严格地讲，只有在与水分子水合作以前，氢核不是以自由态存在。

H2O+ H2O= + OHˉ

由于水全氢离子（H3O）的浓度事与氢离子（H）浓度等同看待，上式可以简化成下述常用的形式：

H2O= + OHˉ

此处正的氢离子人们在化学中表示为“ 离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。

利用质量作用定律，对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示：


由于水只有极少量被离解，因此水的克分子浓度实际为一常数，并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。

KW=K×H2O KW = H3O+·OH－=10－7·10－7=10mol/l(25℃)

也就是说，对于一升纯水在25℃时存在10－7摩尔 离子和10－7摩尔OHˉ离子。

在中性溶液中，氢离子 和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10－7mol/l。

如：

假如有过量的氢离子 ，则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子 游离的物质。同样，如果氢离子 并使OHˉ离子游离，那末溶液就是碱性的。所以，给出 值就足以表示溶液的特性，呈酸性碱性，为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算，生物学家泽伦森（Soernsen）在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替，并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即时


因此，PH值是离子浓度以10为底的对数的负数：


酸 中性 碱

← →

PH值


改变50 的水的pH值，从pH2到pH3需要500l漂白剂。然而，从pH6到pH7只需要50l的漂白剂。

测量PH值的方法很多，主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得PH值。

电位分析法所用的电极被称为原电池。原电池是一个系统，它的作用是使化学反应能量转成为电能。此电池的电压被称为电动势（EMF）。此电动势（EMF）由二个半电池构成。其中一个半电池称作测量电极，它的电位与特定的离子活度有关如 ；另一个半电池为参比半电池，通常称作参比电极，它一般是测量溶液相通，并且与测量仪表相连。

例如，一支电极由一根插在含有银离子的盐溶液中的一根银导线制成，在导线和溶液的界面处，由于金属和盐溶液二种物相中银离子的不同活度，便形成离子的充电过程，并形成一定的电位差。失去电子的银离子进溶液。当没有施加外电流进行反充电，也就是说没有电流的话，这一过程最终会达到一个平衡。在这种平衡状态下存在的电压被称为半电池电位或电极电位。

这种（如上所述）由金属和含有此金属离子的溶液组成的电极被称为第一类电极。

此电位的测量是相对一个电位与盐溶液的成分无关的参比电极进行的。这种具有独立电位的参比电极也被称为第二电极。对于此类电极，金属导线都是覆盖一层此种金属的微溶性盐（如：Ag/AgCL），并且插入含有此种金属盐限离子的电解质溶液中。此时半电池电位或电极电位的大小取决于此种阴离子的活度。

此二种电极之间的电压遵循能斯特（NERNST）公式：

E=E0+ R·T·1n a Men·F

式中：E—电位

E0—电极的标准电压

R—气体常数（8.31439焦耳/摩尔和℃）

T—开氏绝对温度（例：20℃=273+293开尔文）

F—法拉弟常数（96493库化/当量）

n—被测离子的化合价（银=1，氢=1）

aMe—离子的活度

标准氢电极是所有电位测量的参比点。标准氢电极是一根铂丝，用电解的方法镀（涂覆）上氯化铂，并且在四周充入氢气（固定压力为1013hpa）构成的。

将此电极浸入在25℃时 离子含量为1mol/l溶液中，便形成电化学中所有电位测量所参照的半电池电位或电极电位。其中氢电极做为参比电极在实践中很难实现，于是使用第二类电极做为参比电极。其中最常用的便是银/氯化银电极。该电极通过溶解的AgCl对于氯离子浓度的变化起反应。

此参比电极的电极电位通过饱和的kcl贮池（如：3mol/l kcl）来实现恒定。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜与被测溶液相连通。


利用上述的电极组合—银电极和Ag/AgCl参比电极可以测量胶片冲洗液中的银离子含量。也可以将银电极换成铂或金电极进行氧化还原电位的测量。例如：某种金属离子的氧化阶段。

最常用的PH指示电极是玻璃电极。它是一

支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的

玻璃管。管内充填有含饱和AgCl的3mol/l kcl

缓冲溶液，pH值为7。存在于玻璃膜二面的

反映PH值的电位差用Ag/AgCl传导系统，

如第二电极，导出。PH复合电极如图（一）

此电位差遵循能斯特公式：
E=E0+ R·T·1n a H3O+n·F
E=59.16mv/25℃ per pH

式中R和F为常数，n为化合价，每种离子都有其固定的值。对于氢离子来讲，n=1。温度“T”做为变量，在能斯特公式中起很大作用。随着温度的上升，电位值将随之增大。

对于每1℃的温度变大，将引起电位0.2mv/per pH变化。用pH值来表示，则每1℃第1pH变化0.0033pH值。

这也就是说：对于20~30℃之间和7pH左右的测量来讲，不需要对温度变化进行补偿；而对于温度＞30℃或＜20℃和pH值＞8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。

图1：pH值一电位一离子浓度之间的关系

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 OH离子

14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 H 离子


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH


` +414.4•••• •• ••••+.59.2 0 -59.2•••••••••••• •••• -414.4 mv/25℃

从以上我们对PH测量的原理进行了分析而得知我们只要用一台毫伏计即可把PH值显示出来


PH酸度计的分类

人们根据生产与生活的需要，科学地研究生产了许多型号的酸度计：

按测量精度上可分0.2级、0.1级、0.01级或更高精度

按仪器体积上分有笔式（迷你型）、便携式、台式还有在线连续监控测量的在线式。

根据使用的要求：

笔式（迷你型）与便携式PH酸度计一般是检测人员带到现场检测使用。
"KW=K×H2O KW = H3O+·OH－=10－7·10－7=10mol/l(25℃) " KW=K×H2O KW = H3O+·OH－=10－7·10－7=10－14
酸碱指示剂的变色原理 :
酸碱指示剂既然都是一些有机弱酸或有机弱碱，那么在不同的酸碱性溶液中，它们的电离程度就不同，于是会显示不同的颜色。pH试纸则是由多种指示剂混合液制成的，通常情况下pH试纸就显金黄色，pH≈5，可见在制作时，已将指示剂混合液调至弱酸性，并不是中性，这是为了减弱空气中CO2对测定的影响。此外，中和反应时，使用酸碱指示剂只能用2～3滴，也是因为酸碱指示剂都是有机酸或有机碱，用多了会增大误差的。
石蕊和酚酞都是酸碱指示剂，它们是一种弱的有机酸。在溶液里，随着溶液酸碱性的变化，指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色。
石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离： HL红色 H+ L-蓝色
在酸性溶液里，红色的分子是存在的主要形式，溶液显红色；在碱性溶液里，上述电离平衡向右移动，蓝色的离子是存在的主要形式，溶液显蓝色；在中性溶液里，红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在，所以溶液显紫色。

石蕊能溶于水，不溶于酒精，变色范围是pH 5.0～8.0>

酚酞是一种有机弱酸，它在酸性溶液中，浓度较高时，形成无色分子。但随着溶液中H+浓度的减小，OH-浓度的增大，酚酞结构发生改变，并进一步电离成红色离子这个转变过程是一个可逆过程，如果溶液中H+浓度增加，上述平衡向反方向移动，酚酞又变成了无色分子。因此，酚酞在酸性溶液里呈无色，当溶液中H+浓度降低，浓度升高时呈红色。酚酞的变色范围是pH 8.0～10.0。
酚酞的醌式或醌式酸盐，在碱性介质中是很不稳定的，它会慢慢地转化成无色的羧酸盐式因此做氢氧化钠溶液使酚酞显色实验时，要用氢氧化钠稀溶液，而不能用浓溶液。

参考资料：http://chijian.blog.enorth.com.cn/article/23887.shtml


有机弱酸或有机弱碱涂在纸上，检验溶液的酸碱性。
酸碱指示剂的变色原理
酸碱指示剂既然都是一些有机弱酸或有机弱碱，那么在不同的酸碱性溶液中，它们的电离程度就不同，于是会显示不同的颜色。pH试纸则是由多种指示剂混合液制成的，通常情况下pH试纸就显金黄色，pH≈5，可见在制作时，已将指示剂混合液调至弱酸性，并不是中性，这是为了减弱空气中CO2对测定的影响。此外，中和反应时，使用酸碱指示剂只能用2～3滴，也是因为酸碱指示剂都是有机酸或有机碱，用多了会增大误差的。
石蕊和酚酞都是酸碱指示剂，它们是一种弱的有机酸。在溶液里，随着溶液酸碱性的变化，指示剂的分子结构发生变化而显示出不同的颜色。
石蕊(主要成分用HL表示)在水溶液里能发生如下电离： HL红色 H+ L-蓝色
在酸性溶液里，红色的分子是存在的主要形式，溶液显红色；在碱性溶液里，上述电离平衡向右移动，蓝色的离子是存在的主要形式，溶液显蓝色；在中性溶液里，红色的分子和蓝色的酸根离子同时存在，所以溶液显紫色。

石蕊能溶于水，不溶于酒精，变色范围是pH 5.0～8.0>

酚酞是一种有机弱酸，它在酸性溶液中，浓度较高时，形成无色分子。但随着溶液中H+浓度的减小，OH-浓度的增大，酚酞结构发生改变，并进一步电离成红色离子这个转变过程是一个可逆过程，如果溶液中H+浓度增加，上述平衡向反方向移动，酚酞又变成了无色分子。因此，酚酞在酸性溶液里呈无色，当溶液中H+浓度降低，浓度升高时呈红色。酚酞的变色范围是pH 8.0～10.0。
酚酞的醌式或醌式酸盐，在碱性介质中是很不稳定的，它会慢慢地转化成无色的羧酸盐式因此做氢氧化钠溶液使酚酞显色实验时，要用氢氧化钠稀溶液，而不能用浓溶液

pH值会随温度的变化而变化,所以需要温度补偿
严格的讲，温度补偿应包含三部分：电极斜率的温度补偿、电极零点（包括测量电极和参比电极）的温度补偿。而pH 计上设置的温度补偿，只是补偿电极的斜率项（2.303RT/F），因此，温度补偿对pH 计测量并不是很充分的，也不能完全消除由温度引起的误差。只是由于溶液的温度项和电极零点温度项，一是无法确定，二是引起的误差很小，故略去不计.

纯水pH值的测量要想获得一个比较满意的结果，是一件比较困难的事情，特别是用常规的复合电极在实验室敞放式的测量更是如此。表现情况往往是：响应缓慢，示值漂移，重复性差，准确度低等。

一、产生的原因：
1、由于纯水中离子浓度非常低，而参比电极盐桥溶液选中高浓度3mol/L的Kcl，相互之间的浓度差较大，与它在普通溶液中的情况差别很大。在纯水会加大盐桥溶液的渗透速度，促使盐桥的损耗，从而加速了K+和CL-的浓度的降低。引起液接界电位的变化和不稳定，而Ag/AgCl参比电极本身的电位取决于CL-的浓度。CL-浓度发生了变化，其参比电极自身电位也会随之变化。于是就使得示值漂移。特别是不能补充内参比液的复合电极更会如此。
2、为了保证复合电极的pH零电位，盐桥必须采用高浓度的Kcl，同时为了防止Ag/AgCl镀层被高浓度的Kcl溶解，在盐桥中又必须添加粉末状的AgCl，使盐桥溶液被AgCl饱和。但是根据上述第1条所述，由于盐桥溶液中Kcl浓度的降低，又使原本溶解在其中的AgCl过饱和而沉淀，从而堵塞液接界。
3、纯水很容易受到污染，在烧杯中敞开测量，很容易受到CO2吸收的影响，PH值会不停地往下降，有关国际标准规定测量必须在一个特殊的装置中密闭中进行。但在一般实验室中难于实行。
4、 PH值反映的是H+的活度，（H+）而不是H+的浓度[H+]，其关系为（H+）＝f×[H+]。F为H+的活度系数。它是由溶液中所有离子的总浓度决定而不只决定于被测离子的浓度。在理论纯水中活度系数f等于1，但只要有其它离子存在，活度系数就要改变，PH值也就会改变。即PH值受溶液中总的离子浓度的影响，总离子浓度变化，PH值就要改变。
由于复合电极液接界很靠近PH敏感玻璃球泡，从液接界渗漏出的盐桥溶液首先聚集在敏感球泡周围，改变了其附近的总离子浓度，由上述原因可知，使用测量值只是敏感球泡附近的被改变了PH值，不能反映其真实的PH值。虽然采用搅拌或摇动烧杯的方法可以改变这种情况，但实践证明，搅拌速度不同，测试的值也会不一样，同时搅拌或摇动又会加速CO2的溶解，所以也不可取。
5、 由于玻璃电阻的内阻很高，内阻越高玻璃膜就越厚，其不对称电位就会加大，电极的惰性也随之加大，电动势的产生就越于缓慢。同时，由于纯水是一种无缓冲作用的液体，与标准缓冲溶液的性质完全不同，在标准缓冲溶液中表现良好的电极一下子移至无缓冲性的纯水中，电极电位的建立时间无疑就会变得迟缓。

二、克服和改善方法：
综上所述，纯水PH值测试比较困难，主要是由于电极的结构性能和此次引起电极液接界电位的不稳定以及纯水的无缓冲性能和空气中CO2等因素的原因。为此，可采用以下方法来克服和改善。
1、 用一支适合作纯水的PH电极应是首先考虑的。目前，国内一些厂家已开发出一些适于或专门作纯水PH值测量的电极。有关产品信息欢迎与成都世纪方舟科技有限公司联系和咨询。
2、 使用分离电板，即单独的PH玻璃电极和参比电极测量时，使参比电极尽可能远离玻璃电极，以改善上面第4条中所分析的现象。
3、 加大被测纯水的取样量，并可能减小和空气的接触面，同时不要搅拌和摇动，以减少CO2的吸收。
4、 在被测水样中加入中性盐（如Kcl）作为离子强度调节剂，改变溶液中的离子总强度，增加导电性，使测量快速稳定。此方法国家标准GB/T6P04.3—93中规定：“测量水样时为了减少液接电位的影响和快速达到稳定，每50ml水样中加入一滴中性0.1moL/LKCL溶液。”虽然此方法改变了水样中的离子强度，在一定程度上引起了其PH值得变化，但经实验证明此变化在数值上只改变了0.01PH左右，是完全可以接受的。但采用这种方法时，一定要注意所加的Kcl溶液不应含任何碱性或酸性的杂质。因此，Kcl试剂要采用高纯度的，所配溶液的水质也要高纯度的中性水质。

简单说会随什么变化不确定，要看溶液成分的。

我测定的是微硅粉中的PH值.
为什么同一个样,放置时间久了,比如说一年,再来测试,PH值会发生变化?
还有没有其它什么因素会引起PH值的变化?

原文由 lzr 发表:
我测定的是微硅粉中的PH值.
为什么同一个样,放置时间久了,比如说一年,再来测试,PH值会发生变化?
还有没有其它什么因素会引起PH值的变化?

肯定会有变化的,其他的不说，但是二氧化碳的进入就能对pH值产生影响了

原文由 christe 发表:

原文由 lzr 发表:
我测定的是微硅粉中的PH值.
为什么同一个样,放置时间久了,比如说一年,再来测试,PH值会发生变化?
还有没有其它什么因素会引起PH值的变化?

肯定会有变化的,其他的不说，但是二氧化碳的进入就能对pH值产生影响了

对,时间一长样品吸附空气中的酸性气体或碱性气体,PH要发生变化.

学习了，真是太厉害了