酸鹼計算機
依25攝氏度下的標準水溶液酸鹼關係,換算pH、pOH與氫離子濃度。
計算酸鹼數值
選擇換算類型,再輸入已知的pH、pOH或濃度。
關於酸鹼計算
pH是與溶液中氫離子活性相關的對數指標。在許多入門計算中,會以濃度近似活性。其關係為:pH等於以莫耳每公升表示的氫離子濃度之以10為底的負對數。反向換算時,氫離子濃度等於十的負pH次方。由於採用對數尺度,pH每改變一個單位,就代表濃度相差十倍。
對於25攝氏度下的稀水溶液,pH與pOH相加為14。pOH以相同的對數方式描述氫氧根離子濃度。在這些標準條件下,中性溶液的pH為7、pOH為7。pH低於7為酸性,高於7為鹼性;不過水的離子積會隨溫度改變,因此中性點也會改變。本計算機採用總和14,因此在一般課堂條件以外,不應視為已經溫度校正。
假設溶液的pH為3,其估計氫離子濃度為0.001莫耳每公升,常寫成1乘以10的負三次方。氫離子濃度為0.0001莫耳每公升的溶液,pH為4。如果pH為8.2,在25攝氏度下對應的pOH就是5.8。這些換算可用於核對實驗練習、溶液配製、環境量測及普通化學計算。
真實溶液可能偏離以理想濃度為基礎的計算。離子強度、溶劑組成、溫度、校正及電極狀態都會影響測得的pH。強酸與強鹼可能適合直接依化學計量計算,弱酸、弱鹼、緩衝液及多質子系統則需要平衡常數與質量平衡方程式。Henderson–Hasselbalch方程式適用於部分緩衝液問題,但此處提供的直接換算不需要它。
請依原始量測品質保留適當的有效位數。pH小數點後的位數,大致對應濃度的有效位數。涉及安全、製造品質、患者照護或法規遵循時,切勿以計算值取代適當量測。在臨床情境中,酸鹼狀態也取決於二氧化碳、碳酸氫鹽、電解質及生理狀況;本普通化學計算機不判讀血液氣體,也不診斷酸鹼失衡。
酸鹼計算範例
以下範例採用25攝氏度下的理想水溶液關係。
| 已知值 | 計算值 | 方法 |
|---|---|---|
| pH 3 | 氫離子0.001 mol/L | 十的負三次方。 |
| 氫離子0.0001 mol/L | pH 4 | 以10為底的負對數。 |
| pH 8.2 | pOH 5.8 | 用14減去pH。 |
如何使用酸鹼計算機
- 選擇符合已知數值的換算類型。
- 輸入pH、pOH或正的氫離子濃度。
- 選擇「計算酸鹼結果」。
- 以符合原始量測的精度呈現答案。
酸鹼計算機常見問題
如何將pH換算為氫離子濃度?
計算10的負pH次方。因此pH為3時,約對應0.001莫耳每公升。
如何由濃度計算pH?
取氫離子濃度以10為底的負對數。濃度必須為正,對數才有定義。
為什麼pH與pOH相加為14?
在25攝氏度下,水的離子積導出熟悉的總和14。確切總和會隨溫度改變。
pH可以超出0至14嗎?
濃溶液或非理想溶液可能超出課堂常見範圍。本計算機將直接輸入的pH與pOH限制在常見水溶液範圍內。
本工具可以判讀動脈血液氣體嗎?
不能。臨床酸鹼判讀需要pH、二氧化碳、碳酸氫鹽及臨床情境。請使用合適的血液氣體工具並取得專業指導。