Question

pH试纸是怎么制成的？

pH试纸根据酸碱性不同变色的原理是什么？
试纸的制作需要用特定的纸吗？

Answer 1

PH试纸的原理

PH试纸的应用是非常广泛的，PH的反应原理是基于PH指示剂法，目前，一般的PH分析试纸中含有甲基红[PH4.2(红)~6.2(黄)]，溴甲酚绿[PH3.6（黄）~5.4（绿）]溴百里香酚蓝[PH6.7(黄)~7.5(蓝)]，这些混合的酸碱指示剂适量配合可以反映PH4.5~9.0的变异范围。
以酚酞在不同酸碱条件下变色规律为例说明PH试纸的变色原理：
把酚酞滴入浓H2SO4，呈现橙色，不论振荡多长时间，其颜色都不变。若把该橙色液配入大量水中，得无色液。酚酞滴入稀NaOH溶液呈紫红色，将酚酞滴入浓NaOH溶液（浓度大于2mol/l），开始时浓NaOH溶液表面酚酞滴入处会出现一些紫红色、略加振荡紫红色立即消失。其实，这是酚酞在不同的酸碱条件下，因其结构的改变而呈现4种相应的变色情况。
PH试纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝这三种指示剂。甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝和酚酞一样，在不同PH值的溶液中均会按一定规律变色。甲基红的变色范围是PH4.2(红)--6.2(黄)，溴甲酚绿的变色范围是PH3.6（黄）--5.4（绿），百里酚蓝的变色范围是PH6.7(黄)--7.5(蓝)。用定量甲基红加定量溴甲酚绿加定量百里酚蓝的混合指示剂浸渍中性白色试纸，晾干后制得的PH试纸可用于测定溶液的PH值便不难理解了。
什么是PH？PH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一词的缩写（Pondus=压强、压力hydrogenium=氢），用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的，但不是没有离子，即使化学纯水也有微量被离解：严格地讲，只有在与水分子水合作以前，氢核不是以自由态存在。

H2O+ H2O= + OHˉ

由于水全氢离子（H3O）的浓度事与氢离子（H）浓度等同看待，上式可以简化成下述常用的形式：

H2O= + OHˉ

此处正的氢离子人们在化学中表示为“ 离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。

利用质量作用定律，对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示：

由于水只有极少量被离解，因此水的克分子浓度实际为一常数，并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。

KW=K×H2O KW = H3O+·OH－=10－7·10－7=10mol/l(25℃)

也就是说，对于一升纯水在25℃时存在10－7摩尔 离子和10－7摩尔OHˉ离子。

在中性溶液中，氢离子 和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10－7mol/l。

如：

假如有过量的氢离子 ，则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子 游离的物质。同样，如果氢离子 并使OHˉ离子游离，那末溶液就是碱性的。所以，给出 值就足以表示溶液的特性，呈酸性碱性，为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算，生物学家泽伦森（Soernsen）在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替，并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即时

因此，PH值是离子浓度以10为底的对数的负数：

酸 中性 碱

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PH值

改变50 的水的pH值，从pH2到pH3需要500l漂白剂。然而，从pH6到pH7只需要50l的漂白剂。

测量PH值的方法很多，主要有化学分析法、试纸法、电位法。