从pH值说起

　　作者：pingshcn

　　pH值是个在生活中还挺常见的化学名词，在提到液体酸碱性的时候经常用到
这个词，比如说酸雨的时候，pH小于5.6的雨水为酸雨。由于这个词有化学专业
背景，因此也经常被一些有意无意的骗子拿来扯虎皮，比如一些“保健”饮用水
及设备生产商等。但可惜的是骗子“往往”毕竟是骗子，经常要出点明显的差错，
pH经常被写成PH，也就是小写的p被写成大写的P。这个错误在没有专业背景的人
来说，不值一提，但这个往往直接能说明那个专业“保健”公司是个骗子公司
（到目前我没发现例外），因为真正有专业背景的人一般不会在重要文件里犯这
样的失误。pH来源于“power of hydrogen”，里面的p表示取H离子（离子是微
观粒子的一种状态，带电荷）浓度的负对数，比如，对于氢离子浓度为0.01摩尔
/升（摩尔/升为浓度的单位），那么该溶液的pH值为-lg0.01=2。因为在需要知
道pH值的体系里，氢离子浓度往往小于1摩尔/升，如果取对数的话，结果也往往
是负值，取负对数无非就是了得到正值，从而带来一些便利。取负对数的方法在
常数的表示上很常见（如果该常数很小），比如酸的电离常数，pKa，其中p表示
取负对数，Ka为电离常数（电离是一种分解过程）。有pH值的计算方法得知，对
于pH值相差为1的两个溶液，其氢离子浓度相差正好10倍。

　　除了作为pH的误写外，PH指什么呢？在一般的化学里没有这样的指标，至少
肯定不是用来表示溶液的酸碱性质的。一些骗子公司大概是为了表示正式，常把
小写的p写成大写的P，而这往往是他们露馅的时机。在我看来这个经常是判断这
类公司信用的第一个入口。随便google下，就能发现如下露馅者们：

　　碱性保健水杯，托玛琳保健杯，世罕泉天然苏打水，水宜生，好美电解水机
等等，很多，懒得一一列举。希望这些公司或产品为了自己的“声誉”以后能重
视这样的“门面”问题。

　　纯水为中性，25度时其pH值为7.0，小于这个值的溶液为酸性，高于这个值
为碱性。纯水也会电离（一种分解过程，分解出带电荷的离子），电离出氢离子
H+和氢氧根离子OH-（+和-号为上标，表示正电和负电），已经证明在25度的时
候，水溶液（无论是否含有酸或碱）里面的氢离子和氢氧根离子的浓度的乘积为
常数，总是等于10的-14次方，比如，当氢离子浓度为0.1摩尔/升时，氢氧根离
子浓度必定为10的-13次方摩尔/升。

　　水的电离过程可以表示如下: H2O == （H+） + （OH-）,这并非数学里的方
程式，在此只表示一个过程，即一个水分子可以分解出一个氢离子和一个氢氧根
离子。由于水的该分解程度受温度影响，因此纯水（不含任何杂质）中的pH值并
不总是为7.0， 泛泛地说，酸性是指溶液里氢离子多过氢氧根离子。

　　一般而言，pH值不会出现小于0或大于14的状况，这样的溶液里氢离子或氢
氧根离子的浓度就很大了（超过1摩尔/升），溶液的酸性或碱性就会直接用浓度
来表示，而非pH值了。

　　生活中常见的酸最典型的可能算酸醋了，这个物质的名称在化学里正好倒过
来，叫醋酸，也叫乙酸，食用酸醋一般是6%左右的醋酸溶液，根据其电离常数可
以计算出其pH值为2.4左右，直接喝酸醋当然会觉得很酸。其实我们身体里有比
这个更酸的：胃液，其pH常在2以下，即比酸醋要酸5倍左右（氢离子浓度大5倍
左右）。从这里可以基本看出那些要我们喝碱性水的骗局了，水喝进人体后从口
腔食道下来后，就到了胃，无论喝进的水有多碱性，到这里统统是酸性了。以胃
液体积为10毫升为例，如果要把这些pH值为2的胃液变成pH为7的中性水，需要pH
值为8.4的碱性水40000毫升，得一下子增加40公斤“体重”。能否喝碱性更大的
水呢？技术上当然可以，往下灌就是了，不过实在没人愿意，市场上也没有高过
这个pH值的碱性饮用水。相反，人们往往喜欢吃酸性的东西：吃醋，山楂，杨梅，
葡萄等等，相信很多人有这些东西吃多了，第二天牙齿酸软只能吃豆腐的经验。
　　上面说了纯水的pH值在25度时为7.0，这是理论值，而我们实际生活中的纯
水是应该偏离这个值的，因为那纯水不“纯”，因为里面含有二氧化碳，这是一
种气体，生活中的燃烧都能产生二氧化碳，这个气体在水里的溶解量还不算太小，
1升水里能溶解接近1升的二氧化碳（远大于氧气和氮气在水里的溶解量）。而二
氧化碳溶解于水后，又能变成碳酸，顾名思义，碳酸是酸性的，但很弱，饱和的
碳酸的pH值在5.6左右，这也是定义酸雨是pH值小于5.6的雨水的原因。

　　除了以上两个经常和人们打交道的酸以外，还有一些酸跟日常生活密切相关：
氨基酸，不过没有这样的饮料，也就是说一般而言我们不用直接品尝氨基酸的味
道，也不用在意其pH值等参数指标的，直接接触也没有什么伤害。

　　三大著名工业强酸，硫酸、盐酸和硝酸，这些一般不会出现在我们的生活里，
只有在相关工厂、学校和实验室等地方出现。这些酸的腐蚀性（浓度较高的情况
下）都比较强，比如明显加速服饰的“衰老”。

　　跟酸相对的是碱，碱性是指溶液里氢氧根离子多于氢离子，在生活中最有代
表性的碱当属熟石灰（学名氢氧化钙），工业中最常见的是烧碱（学名氢氧化
钠）。纯碱（碳酸钠）也是常见的一种碱性物质，而这个物质虽然名字里有个
“纯”字，但其实并非是严格意义上的碱，而是一种盐，跟食盐同类。能食用的
小苏打（学名碳酸氢钠）也是碱性的，它是一种弱碱。其实很多人都尝过纯碱和
小苏打的味道，小苏打常被用做馒头发酵粉，加热后小苏打能分解，生成纯碱，
这也是发酵粉多了，馒头常有点涩的原因。而所谓的苏打水，一般就是小苏打稀
溶液。

　　在生活中是不是看见物质名词里含有“酸”字，那东西就有酸性呢？不是的。
上面已经提过了纯碱（碳酸钠）的例子，这样的“酸”不过是给物质取名字的需
要，不表示该物质的性质，俗称水玻璃的硅酸钠溶液的碱性很强，直接接触能损
伤皮肤。