介绍

水含有氢离子,h+和氢氧化离子,哦-。这两个离子的相对浓度决定了pH值。pH值计算为氢离子浓度的负log:pH = –log [h+]。pH值为7的水具有相等浓度的这两个离子,被认为是中性的解决方案。如果解决方案是酸性,h的浓度+离子超过了OH的离子-离子。在一个基本的解决方案,OH的浓度-离子超过h的离子+离子。在0到14的pH量表上,值为0是最酸性的,而14个最基本的值。湖中或溪流中从pH 7变为pH 8的变化代表OH的增长十倍-离子浓度。

降雨通常具有5到6.5之间的pH值。由于溶解的二氧化碳和空气污染物,例如二氧化硫或氮氧化物,因此具有酸性。如果雨水流过含有硬水矿物质的土壤,则其pH值通常会增加。碳酸氢盐离子,HCO3-,由石灰石沉积物产生,与水反应产生OH-离子,根据等式:

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结果,流和湖泊通常是基本的,pH值在7到8之间,有时高达8.5。

由于水生生物对环境的敏感性的敏感性,水体的pH值非常重要,这是水质的指示。pH值的小变化会危害许多种类的动植物。例如,鳟鱼和各种若虫只能在pH 7和pH 9之间的水域中生存。如果它们所处的水域的pH值不在该范围之内,则它们可能无法生存或能够繁殖。

pH的变化也可能是由于藻华(更基础),工业过程,导致碱或酸的释放(升高或降低pH)或含硫化物的沉积物的氧化(更多酸性)。

为了充分了解pH和水质之间的关系,您需要如本测试中所述对流的pH值进行测量,并确定流的pH值碱度。碱度是对水体中和水中酸的能力或能力的测量。如果该地区富含矿物质,酸性降雨可能对溪流或湖泊的pH值得很小的影响,从而导致碱度高。较高浓度的碳酸盐,碳酸氢盐和氢氧化离子可以提供自然缓冲能力,能够中和许多H+来自酸的离子。其他区域可能具有低浓度的碱度离子,以减少降雨中酸的作用。在美国东北部和加拿大东部,由于酸性降雨引起的水的酸度,一些湖泊中的鱼类种群显着降低。如果水非常酸性,则可以将重金属释放到水中,并可以在鱼的g上积聚或引起畸形,从而降低生存的可能性。在某些情况下,老鱼会继续生存,但由于生长周期的生殖部分的敏感性,将无法繁殖。

目标

在此实验中,您将使用pH传感器测量水体的pH值。