pH与碱度的关系？

pH与碱度的关系？

pH值和碱度是水处理和环境监测中常用的两个重要指标，但它们之间究竟有什么关系？本文将从定义、测量单位、相互关系以及在污水处理中的应用等方面，为您详细解析这两个概念。

什么是pH？

pH值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。“pH"中的“H"代表氢离子（H+），而"p"的来源则有多种说，引用化学界的概念是把p加在无量纲量前面表示该量的负对数。

pH值其实是一个“对数单位”。每个数字代表水的酸度10倍的变化。水pH为5等于10倍具有pH为6的水的酸性。

在标准温度和压力下，pH=7的水溶液（如：纯水为中性，这是因为水在标准温度和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积（水的离子积常数始终是1×10-14，且两种离子的浓度都是1×10-7moL，pH值小于7说明H+的浓度大于OH-的浓度，故溶液酸性强，而pH值大于7则说明H+的浓度小于OH-的浓度，故溶液碱性强。所以pH值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。

什么是碱度？

碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。天然水中的碱度主要是由重碳酸盐（bicarbonate，碳酸氢盐，下同）、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。引起碱度的污染源主要是造纸、印染、化工、电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的流失。

碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。工程中用得更多的是总碱度这个定义，一般表征为相当于碳酸钙的浓度值。

pH值与碱度的关系

两种并没有很明确的对应关系，碱度相同的水（或溶液），其pH值不一定相同。反之，pH值相同的水（或溶液），其碱度也不一定相同。

原因是pH值直接反映水中H+或OH-的含量，而碱度除包括OH-外，还包括CO3-2、HCO3-等碱性物质的含量。如：碱度0.1mmol/L的NaOH液，pH=13；碱度0.1mmol/L的NH3-H2O液，pH=11；碱度0.1mmol/L的NaHCO3液，pH=8.3。

虽然碱度与pH数值上没有明确的对应关系，但是，实践中，碱度越高，相应的pH也越高，碱度越低，相应的pH也越低，碱度越高，对pH溶液的缓冲帮助越大，碱度越低，pH溶液的缓冲能力越低！

pH对污水处理的影响

pH值会对污水处理的活性污泥中的微生物细胞膜电荷影响，从而影响微生物对营养物的吸收代谢过程中酶的活性；改变生长环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。

活性污泥中的每种微生物都有其最适pH值和一定的pH范围。在最适范围内酶活性最高，如果其他条件适合，微生物的生长速率也最高。大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH为6.5-7.5，在pH4-10之间也可以生长。放线菌一般在微碱性即pH7.5-8最适合；酵母菌、霉菌则适合于pH5-6的酸性环境。