溶液pH值计算(pHCalc)

电解质溶液活度系数计算模型是用于定量描述溶液中离子间相互作用强度、精准表征离子 “有效浓度”(活度)的核心热力学工具,广泛应用于化学分析、工业工艺优化、生物体液研究等领域。这类模型根据溶液离子强度(I)、离子特性及体系复杂度形成了梯度化的选择体系:德拜-休克尔极限定律(Debye–Hückel (limiting law))作为最基础的理论模型,公式简洁但仅适用于极稀溶液(I ≤ 0.01 M);戴维斯方程(Davies equation)通过经验修正兼顾简洁性与准确性,无需离子参数,是覆盖中等浓度(0.01 ≤ I ≤ 0.5 M)的通用选择,适配多数实验室盐溶液;扩展德拜-休克尔方程(Extended Debye–Hückel)引入离子有效直径参数,对多价离子或混合电解质体系适应性更强,在相同中等浓度范围内计算稳定性更优;而当离子强度超过 0.5 M(如海水、工业卤水)时,德拜-休克尔类模型失效,需采用考虑离子对、三离子相互作用的高阶模型(如Pitzer、SIT 方程)。此外,所有模型默认适用于 25℃水溶液,温度变化或非水溶剂体系需修正相关参数以保障计算精度。

本工具基于Brönsted和Lowry酸碱概念,计算溶液pH值。本工具:

  • 严格定义pH:pH = -log a[H+],其中a[H+]为氢离子(更准确地说是水合质子H3O+或氢离子)的活度
  • 考虑离子强度影响:使用Davies方程计算活度系数,适用于离子强度I约0.5 mol/L以下的溶液
  • 仅计算质子化-去质子化平衡:专注于瞬时酸碱平衡和离子强度效应,不考虑其他类型的化学反应或相变
  • 添加多种化学组分:支持酸、碱、盐等各类化学物质
  • 设置浓度:输入每种组分的摩尔浓度 (mol/L)
  • 详细结果:显示pH值、离子强度信息

当前配方 (Recipe):

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计算结果:

pH: --

参考文献: Ronteltap M, Maurer M, Gujer W. Struvite precipitation thermodynamics in source-separated urine. Water Res. 2007 Mar;41(5):977-84. doi: 10.1016/j.watres.2006.11.046. Epub 2007 Jan 25. PMID: 17258264.