了解酸和碱的性质以及测量它们的pH值

发言者:从一口水果的刺鼻味道，到用来清理堵塞水槽的腐蚀性液体，酸是一种化学物质，可以在我们日常生活的许多不同方面找到。但是为什么有些酸可以安全食用，而有些却有危险呢?

当我们讨论酸的时候，我们讨论的是氢，不是气体，而是氢离子H +。这是一个氢原子失去了它唯一的一个电子。所有的酸在水中溶解时都会产生氢离子。但决定水是否可以安全食用的，是H加上某种特定酸能在水中产生多少。

但是我们如何定义和测量H +浓度呢?丹麦化学家索伦·索伦森(Soren Sorensen)在哥本哈根一家商业啤酒厂的实验室工作时思考过这个问题。1909年，他发明了一种量化酸度的方法，也就是现在所说的pH值。他的测量方法是简单地将溶液中氢离子的浓度转换为0到14之间的数字。

如果一种化学物质是酸性的，那么它的pH值将永远低于7。数值越低，氢离子浓度越高。pH刻度是对数刻度，这意味着刻度上的一个单位差异——比如从3到2——意味着H +浓度的10倍差异。

但从0到7只是事情的一半。那么这些大于7的数呢?与这一半相对应的物质被称为碱，它们是酸的化学反义词。刻度上的7代表中性pH值，也就是完全纯净水。和酸一样，碱也存在于我们日常生活中遇到的化学物质中。

清洁用品，如氨水和小苏打，以及一些简单的药物，如镁牛奶，都是碱性物质。它们尝起来很苦，摸起来很滑，有点像肥皂。尽管碱和酸不同，但它们也可以是强的或弱的。强碱和强酸一样具有危险和腐蚀性。

化学上，酸和碱的区别在于酸产生氢离子，而碱接受氢离子。在水中，酸产生H +离子，碱产生OH负离子。在酸碱反应中，氢离子会与氢氧根离子反应生成水。这种化学反应叫做中和反应。

酸和碱在生物化学中也很重要。许多生物过程对周围环境的pH值很敏感。所以控制体内的酸度是至关重要的。一些生物学上重要的分子，如氨基酸，具有双重人格。它们被认为是两性的，这意味着它们既可以作为酸也可以作为碱。

氨基酸有一个能产生氢离子的羧酸基和一个能接受氢离子的氨基。酸碱在我们周围随处可见，它们的用途和性质各不相同。但它们都涉及到氢离子的传递。

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