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2016-05-01固體的酸鹼度
557 期
Author 作者
高憲章。王文竹。
洗髮精、洗面乳、蕃茄醬、可樂等，各種吃的用的東西，總是一再強調其酸鹼的性質，例如：中性最溫和、弱酸性可適合使用、微鹼性最有效等，酸鹼性質直接和生活息息相關，酸與鹼更是化學的基礎。水溶液狀態下有酸鹼，有機溶劑有酸鹼嗎？固體也有酸鹼嗎？
水溶液酸鹼度：pH值
「這是我們用天然材料製作的手工皂，絕對溫和中性且不傷肌膚，釋放出的氫離子濃度控制在0.00000010M，可以放心使用。」如果手工皂這樣賣，大家一定不買帳，當然是被氫離子濃度這一句嚇壞了。雖然大家都知道酸性、中性和鹼性這幾個名詞，但是更需要懂一點酸鹼性質與氫離子濃度的定量關係，物質釋放氫離子的能力決定了酸的強度，而物質釋放出的氫離子濃度，則是定義出溶液的酸鹼值。
純水是中性的，在25°C時會自行解離達到平衡，平衡常數Kw = [H+][OH-] = 1×10-14，也就是說[H+] = [OH-] = 1× 10-7M =0.00000010M，每次提到酸鹼值時，如果總是需要讀出那一大串小數點位數，實在很麻煩。為了方便好用，科學家就採用log這個工具，計算時取極微量數值的指數負值，就可以用一個正整數來表示極稀薄的濃度。這就是化學家在計算酸鹼值時，定義溶液中氫離子濃度的「pH」值，p是代表log的數學運算，H當然就是代表氫離子濃度了。以中性的水來說，水解離出[H+] =1×10-7M =0.00000010M的氫離子，換算以後中性水的pH =7，酸性物質解離出更多的氫離子，所以pH < 7，反之pH > 7，且數字越大就是越偏鹼性了，這種表示方法是不是既簡單又好用呢？
既然酸性是物質解離出氫離子濃度的能力，當然就會有強酸弱酸之差，可以100%解離釋出氫離子的稱為強酸，不會100%解離的稱為弱酸。鹽酸（HCl）、硝酸（HNO3）是強酸，在水中可以100%的解離釋出氫離子，1×10-2M鹽酸所解離出的氫離子濃度也是1×10-2M，就是pH2的水溶液，和你的胃酸相近。但在水中表現為強酸的物質，若改用其他溶劑，就很可能不是100解離了。如將鹽酸和硝酸溶在冰醋酸（即無水乙酸）中，因冰醋酸是酸，會抑制溶質釋出酸，就可以測出解離強度的大小為鹽酸 > 硝酸，而比較出強酸的酸度。而利用這樣的方式，測定其解離出質子的能力，便可以比較出強酸之間的酸度大小，而比較出強酸的酸度。 ……【更多內容請閱讀科學月刊第557期】