pH值

pH值(pH Value)的意義及發展歷史

pH值(pH Value)的意義及發展歷史
國立臺灣大學化學系林雅凡博士/國立臺灣大學化學系李俊毅責任編輯

酸的強度除了可以利用酸解離常數Ka的大小來決定外,也可以用氫離子濃度[H+]的高低來判斷。隨著1890年間,離子理論發展漸臻成熟,科學家也越來越確定氫離子濃度與酸度之間的關係:[H+]值越大,其酸度越高。延續19世紀末化學家在電解質研究領域中的熱情,德國生理學家漢斯•威廉•卡爾•弗蘭德泰爾(Hans Wilhelm Karl Friedenthal, 1870-1943)除量測多種有機弱酸的解離常數之外,他更製作氫離子濃度尺度,羅列出在加入植物染料(vegetable dye)作為指示劑(indicator)的情況下,溶液中不同氫離子濃度與顯現顏色之間的關係。這也是科學史上,第一個有系統性地表達「氫離子濃度」與酸度大小之間關係的記載。 將這個概念發揚光大的,是丹麥生化學家索倫•彼得•勞里茲•索倫森(Søren Peter Lauritz Sørensen, 1868-1939)。自1901年開始,索倫森一直致力於酵素催化反應(enzyme-catalyzed reaction)的研究。他認為以傳統酸鹼滴定的方法來研究酵素反應並不適宜,因為溶液的酸鹼度除了取決於電荷分離效應達平衡的結果,另外有些受質(substrate)也可能與酸或鹼性物質結合,導致誤差,故此他主張,決定酸的真正強度(原文:wirklichen sauregrad; 英譯:real degree of acidity)最佳方式應是測量溶液中氫離子的濃度。