pH 计算器(免费・酸碱度判定)

免费在线工具:输入氢离子浓度 [H+] 或 pH 值,即可计算出 pH、pOH、[H+]、[OH-] 的数值,并判断溶液是酸性、中性还是碱性。

pH 值范围参考

pH 范围 常见例子
0〜2 胃酸、柠檬汁
3〜4 食醋、碳酸饮料
5〜6 咖啡、雨水
7(中性) 纯水
8〜9 海水、小苏打水
10〜11 肥皂水、氨水
12〜14 漂白剂、氢氧化钠溶液

什么是 pH 计算

pH 计算是指根据水溶液的氢离子浓度 [H⁺],求出表示酸性、中性或碱性程度的 pH 值,或者反过来根据已知的 pH 值求出氢离子浓度。pH 的取值范围是 0 到 14:7 为中性,小于 7 表示酸性,大于 7 表示碱性,数值离 7 越远,酸性或碱性就越强。

本工具只需输入氢离子浓度 [H⁺] 或 pH 值其中一项,即可自动计算出 pH、pOH、[H⁺]、[OH⁻] 的数值以及酸碱性判定。需要注意的是,pH 是对数刻度,数值仅相差 1,氢离子浓度就会相差 10 倍,这一点很容易被忽视。

pH 计算器使用方法

  1. 选择计算方式 选择是根据氢离子浓度 [H⁺] 计算,还是根据 pH 值计算。
  2. 输入数值 根据所选模式,输入 [H⁺] 浓度(mol/L)或 pH 值。
  3. 查看计算结果 系统会实时显示 pH、pOH、[H⁺]、[OH⁻] 的数值以及酸性、中性、碱性的判定结果。
  4. 与常见液体对照 可参考下方的"pH 参考表",查看计算结果接近哪种常见液体的 pH。

用好本工具的小技巧

  • 由于 pH 是对数刻度,pH 每相差 1,氢离子浓度就会相差 10 倍。pH 4 的酸性强度是 pH 5 的 10 倍、是 pH 3 的 100 倍。
  • 本工具的计算以 25°C 为前提。由于水的离子积(Kw)会随温度变化,严格来说,在非 25°C 的条件下 pH + pOH = 14 并不一定成立。
  • [H⁺] 浓度通常是非常小的数值,使用科学计数法(例如 1.0×10⁻⁷)输入和查看会更加直观。
  • 想了解常见液体的 pH 值时,可参考下方的「pH 值范围参考」表格。

pH 计算器的应用场景

化学作业与考试复习

可用于核对氢离子浓度与 pH 之间的换算题,并加深对对数刻度的理解。

实验与水质检测核对

可根据测得的 [H⁺] 浓度快速求出 pH 值,也可用来核算 pH 计显示值是否合理。

家庭种植与水族箱水质管理

可将土壤或水族箱水的 pH 与参考表对照,了解其属于酸性、中性还是碱性。

了解食品饮料的酸度

可查看柠檬汁、碳酸饮料等日常饮食的 pH,用数值直观理解其酸度强弱。

pH 计算相关术语

pH(氢离子指数)
表示水溶液中氢离子浓度 [H⁺] 大小的指标,定义为 pH = -log₁₀[H⁺],取值范围为 0 到 14,用来表示酸碱性的强弱程度。
pOH
表示水溶液中氢氧根离子浓度 [OH⁻] 大小的指标。在 25℃ 的水溶液中,pH + pOH = 14 这一关系始终成立。
水的离子积(Kw)
水电离产生的 [H⁺] 与 [OH⁻] 浓度的乘积,在 25℃ 下恒为 1.0×10⁻¹⁴,是 pH + pOH = 14 这一关系成立的依据。
对数刻度
将数值以 10 的幂次表示,把数量级差异巨大的数字压缩到易于处理范围内的表达方式。pH 相差 1,氢离子浓度就相差 10 倍,正是源于这种对数刻度。
酸性・中性・碱性
用来描述水溶液性质的三种分类。pH 小于 7 判定为酸性,pH 等于 7 为中性,pH 大于 7 则判定为碱性。

常见问题

pH(氢离子指数)是表示水溶液中氢离子浓度 [H⁺] 大小的指标,定义为 pH = -log₁₀[H⁺]。其范围为 0~14,7 为中性,小于 7 表示酸性、大于 7 表示碱性,数值离 7 越远,酸性或碱性就越强。

在 25°C 的水溶液中,pH + pOH = 14 这一关系式始终成立(基于水的离子积 Kw = 1.0×10⁻¹⁴)。只要知道 pH,用 14 减去它即可求出 pOH,反之亦然。

由于 pH 是对数刻度,pH 每变化 1,氢离子浓度就会变化 10 倍。例如 pH 3 的溶液,其氢离子浓度是 pH 5 溶液的 100 倍(10 的 2 次方倍),因此酸性也相应更强。

纯水中一部分水分子会发生微弱电离,使 [H⁺] 与 [OH⁻] 达到相同浓度(25°C 下均为 1.0×10⁻⁷ mol/L)。根据该浓度计算得出 pH = 7,因此该值被定为 [H⁺] 与 [OH⁻] 相互平衡的中性基准值。
工具君

闲话 ― pH 这一表示法从何而来

pH 这一表示法由丹麦化学家索伦·索伦森(Søren Sørensen)于 1909 年提出,据说源自「power of Hydrogen(氢的力量)」,或源自当时丹麦语、法语中使用的「potentia Hydrogenii」(拉丁语中「氢的力量」之意)的首字母。他当时在一家负责管理啤酒酿造品质的研究所(嘉士伯实验室)工作,正是发酵管理中对简便酸度指标的需求,促成了 pH 概念的诞生。

pH 最初的定义直接处理氢离子浓度本身,但由于这些数值往往过小(如 0.0000001),在实际使用中很不方便,于是通过取对数,将其压缩到 0~14 这一便于处理的整数范围内。这种「通过取对数来处理数量级悬殊差异」的思路,在地震震级、声音响度(分贝)等其他科学领域中也被广泛应用。

如今,pH 试纸和 pH 计(通过电极测量电位差来计算 pH 的仪器)已十分普及,pH 这一指标在水质检测、食品加工、泳池水质管理、土壤诊断等许多远离化学实验室的日常场景中持续发挥着作用。