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閥門材料與溶液的酸堿性和PH值

2013年10月25日 15:27:28人氣:4275來源:上海美力德閥門制造有限公司

閥門材料與溶液的酸堿性和pH值
當(dāng)流過閥門的介質(zhì)是各種溶液時(shí),我們需要知道該溶液的酸堿性和pH值,以便我們正確選擇合適的閥門材料。
1、pH的概念
“pH值”是表示氫離子濃度指數(shù)的數(shù)值,表示溶液酸性或堿性程度的數(shù)值,即所含氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)的負(fù)值。氫離子濃度指數(shù)一般在0-14之間,當(dāng)它為7時(shí)溶液呈中性,小于7時(shí)呈酸性,值越小,酸性越強(qiáng);大于7時(shí)呈堿性,值越大,堿性越強(qiáng)。pH是1909年由丹麥生物化學(xué)家Soren Peter Lauritz Sorensen提出。p來自德語Potenz(means potency, power),意思是濃度、力量,H(hydrogenion)代表氫離子(H)。
2、溶液的酸堿性
pH是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。通常pH值是一個(gè)介于0和14之間的數(shù),當(dāng)pH<7的時(shí)候,溶液呈酸性,當(dāng)pH>7的時(shí)候,溶液呈堿性,當(dāng)pH=7的時(shí)候,溶液呈中性。
在標(biāo)準(zhǔn)溫度(25℃)和壓力下,pH=7的水溶液(如:純水)為中性,這是因?yàn)樗跇?biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積(水的離子積常數(shù))始終是1×10^(-14),且兩種離子的濃度都是1×10^(-7)mol/L。pH值小說明H+的濃度大于OH-的濃度,故溶液酸性強(qiáng),而pH值增大則說明H+的濃度小于OH-的濃度,故溶液堿性強(qiáng)。所以pH值愈小,溶液的酸性愈強(qiáng);pH愈大,溶液的堿性也就愈強(qiáng)。
在非水溶液或非標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力的條件下,pH=7可能并不代表溶液呈中性,這需要通過計(jì)算該溶劑在這種條件下的電離常數(shù)來決定pH為中性的值。如373K(100℃)的溫度下,pH=6為中性溶液。pH值越趨向于0表示溶液酸性越強(qiáng),反之,越趨向于14表示溶液堿性越強(qiáng),在常溫下,pH=7的溶液為中性溶液。由于實(shí)際中的溶液不是理想溶液,所以僅僅用H+濃度是不可以準(zhǔn)確測量的,因此也無法準(zhǔn)確計(jì)算得到溶液的pH。故而應(yīng)當(dāng)采用H+活度,即pH=-lg aH+=-lgγ•cH+。這樣從理論上講只要知道氫離子的活度aH+就可以得到溶液的準(zhǔn)確pH。
3、海水pH值
海水pH值是海水酸堿度的一種標(biāo)志。海水的pH值大于7,所以海水呈弱堿性。海水pH值因季節(jié)和區(qū)域的不同而不同:夏季時(shí),由于增溫和強(qiáng)烈的光合作用,使上層海水中二氧化碳含量和氫離子濃度下降,于是pH值上升,即堿性增強(qiáng),冬季時(shí)則相反,pH值下降。在溶解氧高的海區(qū),pH值也高;反之,pH值就低。
天然海水的PH值經(jīng)常穩(wěn)定在 7.9—8.4之間。 
未受污染的海水pH值在8.0~8.3之間,也就是說,天然的海洋有點(diǎn)偏堿。   
太平洋海域平均PH值是7.889—8.268。
海水的pH一般在7.5~8.2的范圍變化,主要取決于二氧化碳的平衡。在溫度、壓力、鹽度一定的情況下,海水的pH主要取決于H2CO3各種離解形式的比值。海水緩沖能力zui大的時(shí)候pH應(yīng)當(dāng)?shù)扔谔妓?、第二級(jí)離解常數(shù)。反過來,當(dāng)海水pH值測定后也可以推算出碳酸的濃度。當(dāng)鹽度和總CO2一定時(shí),由于碳酸*、第二級(jí)離解常數(shù)隨溫度、壓力變化,所以海水的pH值也隨之變化。計(jì)算出不同溫度、壓力下的碳酸*、第二級(jí)離解常數(shù)值,就可以計(jì)算出pH。
在實(shí)驗(yàn)室測定海水的pH時(shí),如果溫度、壓力與現(xiàn)場海水不同,則需要進(jìn)行校正。溫度校正可用公式:pHt1(現(xiàn)場)=pHt1(測定)+0.0113(t2-t1) 。由于深度改變引起的壓力校正可以通過查表得到。

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