🧪 pH 計算機
在 pH 與氫離子濃度 [H+] 之間雙向換算,一次算出 pH、pOH、[OH-] 與酸鹼分類,全程在本機離線執行。
輸入 [H+](mol/L,可用科學記號)或介於 0 到 14 的 pH。
這是什麼工具?
pH 是用來衡量溶液酸性或鹼性強弱的尺度,範圍從 0(極酸)到 14(極鹼),7 為中性。以化學定義來說,pH 是氫離子濃度的負常用對數:pH = −log₁₀[H+],其中 [H+] 以莫耳每公升(mol/L)表示。氫離子濃度為 1×10⁻⁷ mol/L 的溶液,pH 恰好是 7;濃度 1×10⁻³ mol/L 時 pH 則是 3。
這款工具支援雙向換算。輸入氫離子濃度,可算出 pH、pOH 與氫氧根離子濃度 [OH-];輸入 pH 值,則反推 [H+] 與 [OH-]。每一組結果都會附上酸鹼分類——強酸性、酸性、中性、鹼性或強鹼性——讓你不必背誦刻度就能立刻解讀數值。
所有計算都在瀏覽器本機完成,不上傳、免註冊,任何裝置都能用。無論是化學作業、實驗準備、水族箱或泳池維護、園藝土壤檢測,還是任何需要快速換算 pH 的場合,都不必打開試算表或科學計算機。
運作原理
計算機應用了酸鹼化學的兩個核心關係式。第一個是 pH 的定義本身:pH = −log₁₀[H+];第二個是水的離子積:在 25 °C 下,[H+] × [OH-] = 1×10⁻¹⁴,亦即 pH + pOH = 14。工具從這兩個式子推導出所有輸出。
輸入 [H+](例如 2.5×10⁻⁴ mol/L)時,計算 pH = −log₁₀(2.5×10⁻⁴) ≈ 3.60,接著 pOH = 14 − 3.60 = 10.40,[OH-] = 1×10⁻¹⁴ ÷ 2.5×10⁻⁴ ≈ 4×10⁻¹¹ mol/L。輸入 pH 時則反向求解:[H+] = 10⁻ᵖᴴ、[OH-] = 10^(pH−14)。
一個常被忽略但實用的衍生指標是氫氧根離子濃度——滴定與廢水處理都直接用到它。分類門檻採用通用慣例:pH 小於 3 為強酸性、3–7 為酸性、恰好 7 為中性、7–11 為鹼性、大於 11 為強鹼性。請注意工具假設室溫(25 °C),此時中性點為 7;其他溫度下中性 pH 會略為偏移。pH 色階圖解
0 到 14 的 pH 色階。看看常見物質落在哪個區間。
常見物質 pH 參考表
日常生活中常見物質在 25 °C 下的典型 pH 值。實際樣本會因品牌與新鮮度而異。
| 物質 | 約略 pH | 分類 |
|---|---|---|
| 電池酸液 | 0–1 | 強酸性 |
| 胃酸 | 1–2 | 強酸性 |
| 檸檬汁 | 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 |
| 純水 | 7.0 | 中性 |
| 血液 | 7.35–7.45 | 鹼性 |
| 海水 | 7.8–8.3 | 鹼性 |
| 小蘇打水溶液 | 8–9 | 鹼性 |
| 肥皂 | 9–10 | 鹼性 |
| 氨水清潔劑 | 11–12 | 強鹼性 |
| 通樂(排水管清潔劑) | 13–14 | 強鹼性 |
pH 刻度分類表
多數化學課程採用的標準 pH 分類區間。
| pH 範圍 | 分類 | 舉例 |
|---|---|---|
| 0–3 | 強酸性 | 電池酸液 |
| 3–7 | 酸性 | 檸檬汁、咖啡 |
| 7 | 中性 | 純水 |
| 7–11 | 鹼性 | 海水、肥皂 |
| 11–14 | 強鹼性 | 氨水、通樂 |
使用方法
- 選擇換算方向:由 [H+] 求 pH,或由 pH 反推 [H+]。
- 在輸入框輸入數值(支援 2.5e-4 這種科學記號)。
- 按下「計算」。
- 讀取 pH、pOH、[OH-] 與分類結果。
- 調整輸入值即可重新計算。
常見問題
pH 代表什麼意思?
pH 是「氫離子潛勢」(potential of hydrogen)的縮寫,用來以對數尺度衡量溶液中氫離子的活性。此概念由丹麥化學家 Søren Sørensen 於 1909 年提出。
為什麼 pH 是 0 到 14 的刻度?
這來自水的離子積:25 °C 時 [H+] × [OH-] = 1×10⁻¹⁴。取負對數後得到 pH + pOH = 14,因此水溶液的實用範圍是 0 到 14。濃度極高的強酸或強鹼可能超出此範圍。
可以用科學記號輸入嗎?
可以。直接輸入 1e-7、2.5e-4 或 3.16e-11 等值即可——計算機支援標準科學記號,這正是表達氫離子濃度的自然方式。
為什麼結果被歸類為強酸性?
分類採用常見慣例:pH 低於 3 為強酸性、3 到 7 為酸性、恰好 7 為中性、7 到 11 為鹼性、高於 11 為強鹼性,與多數普通化學教科書一致。
溫度會影響結果嗎?
計算假設 25 °C,此時 pH + pOH = 14、中性點為 7。溫度升高時中性 pH 會略降(50 °C 時約 6.8),因此對室溫溶液最準確。
pH 和 pOH 有什麼差別?
pH 衡量氫離子濃度,pOH 衡量氫氧根離子濃度。25 °C 時兩者相加恆等於 14,知道其中一個就能立刻得到另一個。
技巧與建議
極小的濃度請用科學記號輸入——輸入 1e-7 等同 1×10⁻⁷ mol/L,比打 0.0000001 不容易出錯。記得 pH 每差 1 代表濃度差 10 倍:pH 4 的溶液氫離子濃度是 pH 5 的十倍。照顧泳池或水族箱時也要量水溫,因為水溫高於 25 °C 後中性點會低於 7。稀釋強酸時一定要把酸加入水中,絕不可反過來;滴定計算也可以用 [OH-] 的輸出交叉驗證。酸鹼分類的 3/7/11 門檻是常見慣例,部分教科書採用略微不同的切點——先確認你的課程用哪一套。
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來源與參考
- IUPAC. Compendium of Chemical Terminology(金皮書)- pH 定義。goldbook.iupac.org。
- US EPA. pH - 水質監測。epa.gov。
最後審閱:2026 年 8 月。
限制與免責聲明
本工具僅提供 pH 換算,用途為資訊與教育參考。它不會量測真實樣本的 pH——只在你提供的濃度與 pH 值之間做數學換算。
本工具未涵蓋的因素:
- 溫度效應:計算假設 25 °C,此時 pH + pOH = 14。其他溫度的真實溶液中性點略有不同。
- 活度係數:高濃度強酸強鹼會偏離理想行為,實際 pH 可能與計算值有出入。
- 量測誤差:實驗室 pH 計需要校正,對真實樣本而言比計算值更可靠。
關鍵 pH 結果請務必以校正過的 pH 計或專業人員驗證。