🧪 pH 计算器
在 pH 与氢离子浓度 [H+] 之间双向换算,一次算出 pH、pOH、[OH-] 与酸碱分类,全程在本地离线执行。
输入 [H+](mol/L,可用科学记数法)或介于 0 到 14 的 pH。
这是什么工具?
pH 是用来衡量溶液酸性或碱性强弱的尺度,范围从 0(极酸)到 14(极碱),7 为中性。按化学定义,pH 是氢离子浓度的负常用对数:pH = −log₁₀[H+],其中 [H+] 以摩尔每升(mol/L)表示。氢离子浓度为 1×10⁻⁷ mol/L 的溶液,pH 恰好是 7;浓度为 1×10⁻³ mol/L 时 pH 则是 3。
这款工具支持双向换算。输入氢离子浓度,可算出 pH、pOH 与氢氧根离子浓度 [OH-];输入 pH 值,则反推 [H+] 与 [OH-]。每组结果都会附上酸碱分类——强酸性、酸性、中性、碱性或强碱性——让你不必背刻度就能立刻读懂数值。
所有计算都在浏览器本地完成,不上传、免注册,任何设备都能用。无论是化学作业、实验准备、鱼缸或泳池维护、园艺土壤检测,还是任何需要快速换算 pH 的场合,都不用打开电子表格或科学计算器。
运作原理
计算器应用了酸碱化学的两个核心关系式。第一个是 pH 的定义本身:pH = −log₁₀[H+];第二个是水的离子积:在 25 °C 下,[H+] × [OH-] = 1×10⁻¹⁴,也就是 pH + pOH = 14。工具从这两个式子推导出所有输出。
输入 [H+](例如 2.5×10⁻⁴ mol/L)时,计算 pH = −log₁₀(2.5×10⁻⁴) ≈ 3.60,接着 pOH = 14 − 3.60 = 10.40,[OH-] = 1×10⁻¹⁴ ÷ 2.5×10⁻⁴ ≈ 4×10⁻¹¹ mol/L。输入 pH 时则反向求解:[H+] = 10⁻ᵖᴴ、[OH-] = 10^(pH−14)。
一个常被忽略但很实用的衍生指标是氢氧根离子浓度——滴定与废水处理都会直接用到。分类门槛采用通用惯例:pH 小于 3 为强酸性、3–7 为酸性、恰好 7 为中性、7–11 为碱性、大于 11 为强碱性。请注意工具假设室温(25 °C),此时中性点为 7;其他温度下中性 pH 会略有偏移。pH 色阶图解
0 到 14 的 pH 色阶。看看常见物质落在哪个区间。
常见物质 pH 参考表
日常生活中常见物质在 25 °C 下的典型 pH 值。实际样本会因品牌与新鲜度而异。
| 物质 | 约略 pH | 分类 |
|---|---|---|
| 电池酸液 | 0–1 | 强酸性 |
| 胃酸 | 1–2 | 强酸性 |
| 柠檬汁 | 2–3 | 酸性 |
| 醋 | 2.5–3.5 | 酸性 |
| 咖啡 | 4.5–5.5 | 酸性 |
| 牛奶 | 6.5–6.8 | 弱酸性 |
| 纯水 | 7.0 | 中性 |
| 血液 | 7.35–7.45 | 碱性 |
| 海水 | 7.8–8.3 | 碱性 |
| 小苏打水溶液 | 8–9 | 碱性 |
| 肥皂 | 9–10 | 碱性 |
| 氨水清洁剂 | 11–12 | 强碱性 |
| 管道疏通剂(烧碱) | 13–14 | 强碱性 |
pH 刻度分类表
多数化学课程采用的标准 pH 分类区间。
| pH 范围 | 分类 | 举例 |
|---|---|---|
| 0–3 | 强酸性 | 电池酸液 |
| 3–7 | 酸性 | 柠檬汁、咖啡 |
| 7 | 中性 | 纯水 |
| 7–11 | 碱性 | 海水、肥皂 |
| 11–14 | 强碱性 | 氨水、管道疏通剂 |
使用方法
- 选择换算方向:由 [H+] 求 pH,或由 pH 反推 [H+]。
- 在输入框输入数值(支持 2.5e-4 这种科学记数法)。
- 点击“计算”。
- 读取 pH、pOH、[OH-] 与分类结果。
- 调整输入值即可重新计算。
常见问题
pH 代表什么意思?
pH 是“氢离子势”(potential of hydrogen)的缩写,用来以对数尺度衡量溶液中氢离子的活性。此概念由丹麦化学家 Søren Sørensen 于 1909 年提出。
为什么 pH 是 0 到 14 的刻度?
这来自水的离子积:25 °C 时 [H+] × [OH-] = 1×10⁻¹⁴。取负对数后得到 pH + pOH = 14,因此水溶液的实用范围是 0 到 14。浓度极高的强酸或强碱可能超出此范围。
可以用科学记数法输入吗?
可以。直接输入 1e-7、2.5e-4 或 3.16e-11 等值即可——计算器支持标准科学记数法,这正是表达氢离子浓度的自然方式。
为什么结果被归类为强酸性?
分类采用常见惯例:pH 低于 3 为强酸性、3 到 7 为酸性、恰好 7 为中性、7 到 11 为碱性、高于 11 为强碱性,与多数普通化学教科书一致。
温度会影响结果吗?
计算假设 25 °C,此时 pH + pOH = 14、中性点为 7。温度升高时中性 pH 会略降(50 °C 时约 6.8),因此对室温溶液最准确。
pH 和 pOH 有什么区别?
pH 衡量氢离子浓度,pOH 衡量氢氧根离子浓度。25 °C 时两者相加恒等于 14,知道其中一个就能立刻得到另一个。
技巧与建议
极小的浓度请用科学记数法输入——输入 1e-7 等同于 1×10⁻⁷ mol/L,比打 0.0000001 不容易出错。记住 pH 每差 1 代表浓度差 10 倍:pH 4 的溶液氢离子浓度是 pH 5 的十倍。照顾泳池或鱼缸时也要量水温,因为水温高于 25 °C 后中性点会低于 7。稀释强酸时一定要把酸加入水中,绝不能反过来;滴定计算也可以用 [OH-] 的输出交叉验证。酸碱分类的 3/7/11 门槛是常见惯例,部分教科书采用略微不同的切点——先确认你的课程用哪一套。
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来源与参考
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology(金皮书)- pH 定义。goldbook.iupac.org。
- US EPA. pH - 水质监测。epa.gov。
最后审阅:2026 年 8 月。
限制与免责声明
本工具仅提供 pH 换算,用途为信息与教育参考。它不会测量真实样本的 pH——只在您提供的浓度与 pH 值之间做数学换算。
本工具未涵盖的因素:
- 温度效应:计算假设 25 °C,此时 pH + pOH = 14。其他温度的真实溶液中性点略有不同。
- 活度系数:高浓度强酸强碱会偏离理想行为,实际 pH 可能与计算值有出入。
- 测量误差:实验室 pH 计需要校准,对真实样本而言比计算值更可靠。
关键 pH 结果请务必用校准过的 pH 计或专业人员验证。