水のpHに対する温度の影響

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著者: John Stephens
作成日: 1 1月 2021
更新日: 23 11月 2024
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水質指標入門#2【pHーpHの水生生物・機材・水処理への影響ー】
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pHスケールは、酸性またはアルカリ性のものを測定します。中性物質である純水または蒸留水のpHは7です。ただし、水の温度を上げると、そのpHレベルは下がります。ただし、その変化はごくわずかであるため、pHテストストリップで検出することはほとんどありません。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

純水のpHレベルは、温度が上昇すると低下し、温度が低下すると上昇しますが、これらの変化は小さすぎて基本的なpHテスト方法では検出できません。

pHスケール

溶液の酸性度またはアルカリ度の観点からpHスケールについて考えることに慣れているかもしれません。 7未満のpHは酸性を意味し、7を超えるpHはアルカリ性を意味します。しかし、それは溶液の水素イオン濃度の尺度でもあります。水素イオンの濃度が高い溶液は、水素イオンの濃度が低い溶液よりもpHが低くなります。 1つのpHの違い(つまり、pH 5からpH 6)は、水素イオン濃度の10倍の違いです。

ル・シャトリエの原則

ルシャトリエの原理は、化学平衡の重要な概念です。この原則によれば、平衡状態にあるシステムを表す要因の1つを変更すると、平衡状態の位置が変化してその変化に対抗します。化学反応の条件を変更する1つの方法は、温度を変更することです。これを水の温度とそのpHレベルに適用すると、水の温度を上げると平衡が再び温度を下げるようになり、追加の熱を吸収することになります。これにより、より多くの水素イオンと水酸化物イオンが生成され、その結果、水のpHが低下します。摂氏0度から摂氏10度に温度が上昇すると、pHが0.2低下します。温度を下げると、逆のことが起こります。pHレベルはごくわずかに上がります。

pHと酸性度の違い

水のpHの低下は、水が高温でより酸性になることを意味しません。溶液は、水酸化物イオンよりも高いレベルの水素イオンがある場合にのみ、より酸性になります。純水の場合、水素イオンと水酸化物イオンの濃度は決して変化しないため、水はpHレベルが変化しても常に中性です。室温(25℃)では、純水のpHは7です。温度を100℃に上げると、純水のpHは6.14になります。これは、pHスケールが7未満であっても中性です。