阀门材料与溶液的酸碱性和pH值
当流过阀门的介质是各种溶液时,我们需要知道该溶液的酸碱性和pH值,以便我们正确选择合适的阀门材料。
1、pH的概念
“pH值”是表示氢离子浓度指数的数值,表示溶液酸性或碱性程度的数值,即所含氢离子浓度的常用(yòng)对数的负值。氢离子浓度指数一般在0-14之间,当它為(wèi)7时溶液呈中性,小(xiǎo)于7时呈酸性,值越小(xiǎo),酸性越强;大于7时呈碱性,值越大,碱性越强。pH是1909年由丹麦生物(wù)化學(xué)家Soren Peter Lauritz Sorensen提出。p来自德语Potenz(means potency, power),意思是浓度、力量,H(hydrogenion)代表氢离子(H)。
2、溶液的酸碱性
pH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pH值是一个介于0和14之间的数,当pH<7的时候,溶液呈酸性,当pH>7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液呈中性。
在标准温度(25℃)和压力下,pH=7的水溶液(如:纯水)為(wèi)中性,这是因為(wèi)水在标准温度和压力下自然電(diàn)离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积(水的离子积常数)始终是1×10^(-14),且两种离子的浓度都是1×10^(-7)mol/L。pH值小(xiǎo)说明H+的浓度大于OH-的浓度,故溶液酸性强,而pH值增大则说明H+的浓度小(xiǎo)于OH-的浓度,故溶液碱性强。所以pH值愈小(xiǎo),溶液的酸性愈强;pH愈大,溶液的碱性也就愈强。
在非水溶液或非标准温度和压力的条件下,pH=7可(kě)能(néng)并不代表溶液呈中性,这需要通过计算该溶剂在这种条件下的電(diàn)离常数来决定pH為(wèi)中性的值。如373K(100℃)的温度下,pH=6為(wèi)中性溶液。pH值越趋向于0表示溶液酸性越强,反之,越趋向于14表示溶液碱性越强,在常温下,pH=7的溶液為(wèi)中性溶液。由于实际中的溶液不是理(lǐ)想溶液,所以仅仅用(yòng)H+浓度是不可(kě)以准确测量的,因此也无法准确计算得到溶液的pH。故而应当采用(yòng)H+活度,即pH=-lg aH+=-lgγ•cH+。这样从理(lǐ)论上讲只要知道氢离子的活度aH+就可(kě)以得到溶液的准确pH。
3、海水pH值
海水pH值是海水酸碱度的一种标志(zhì)。海水的pH值大于7,所以海水呈弱碱性。海水pH值因季节和區(qū)域的不同而不同:夏季时,由于增温和强烈的光合作用(yòng),使上层海水中二氧化碳含量和氢离子浓度下降,于是pH值上升,即碱性增强,冬季时则相反,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值经常稳定在 7.9—8.4之间。
未受污染的海水pH值在8.0~8.3之间,也就是说,天然的海洋有(yǒu)点偏碱。
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的范围变化,主要取决于二氧化碳的平衡。在温度、压力、盐度一定的情况下,海水的pH主要取决于H2CO3各种离解形式的比值。海水缓冲能(néng)力zui大的时候pH应当等于碳酸*、第二级离解常数。反过来,当海水pH值测定后也可(kě)以推算出碳酸的浓度。当盐度和总CO2一定时,由于碳酸*、第二级离解常数随温度、压力变化,所以海水的pH值也随之变化。计算出不同温度、压力下的碳酸*、第二级离解常数值,就可(kě)以计算出pH。
在实验室测定海水的pH时,如果温度、压力与现场海水不同,则需要进行校正。温度校正可(kě)用(yòng)公式:pHt1(现场)=pHt1(测定)+0.0113(t2-t1) 。由于深度改变引起的压力校正可(kě)以通过查表得到。