溶液酸碱性强弱：为何选择pH作为衡量标准？

pH是氢离子浓度的负对数，用于表示溶液酸碱性强弱。室温下，酸性溶液pH＜7，中性溶液pH=7，碱性溶液pH＞7。为什么pH可以作为衡量溶液酸碱性强弱的标准？

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把某些物质称为酸，最初是根据它们在味觉上的酸味提出来的。在阿拉伯语中“醋”为acetom，酸性是acidue。这就是英文单词“acid”的来源。后来又发现某些物质能把酸味除去，如草木灰可以中和酸味，于是人们把能中和酸味的物质称为碱。阿拉伯语中把草木灰一词作为“碱”的代名词。

人们不满足于定性地区分物质的酸碱性，在后续研究中试图揭示酸碱性的来源及如何度量酸碱性强弱。理论研究首先是从溶液发展而来的。1887年阿伦尼乌斯首先提出电离学说，他注意到某些物质在水溶液中会发生解离，形成带有正负电荷的两种离子。有些物质在溶液中电离出氢离子（H+）时就有酸性。因此阿伦尼乌斯认为，凡在水溶液中能电离出H+的就是酸，能在水溶液中电离出OH-的物质则是碱。

H+表征酸的特性，酸性的强弱根据电离出的H+浓度大小而定。丹麦生物化学家索伦森创造性地提出了pH。在研究工作中，他经常要化验啤酒中的H+浓度，每次化验结果都要记录很多个零，相当繁琐，也容易弄错，为了精确、简便地衡量溶液中H+浓度，他设计了一个简单的表达方式，就是通过采取H+浓度的负对数来方便地表达溶液酸碱性强弱。于是，他在1909年提出了pH的概念，即pH=-lg c（H+）。

图11　pH比色卡

水本身是一种弱电解质，在常温下只能发生微弱的电离：(www.xing528.com)

水溶液中H+和OH-浓度的乘积称为水的离子积，K w=c（H+）·c（OH-），在一定温度下是一个常数。例如，在室温298 K（25℃）下，K w=1.00×10-14。

在纯水中，由于c（H+）=c（OH-），在室温298 K下，c（H+）=1.00×10-7mol/L，pH=7。

在水溶液中，中性是指c（H+）=c（OH-），酸性是指c（H+）＞c（OH-），碱性是指c（H+）＜c（OH-）。因此在室温298 K下，

酸性溶液pH＜7

中性溶液pH=7

碱性溶液pH＞7