[科普中國]-海水pH值

海水pH值是測量海水酸堿度的一種標志。海水由于弱酸性陰離子的水解作用而呈弱堿性。海水pH變化不大，一般在在8.0～8.5之間，表層海水通常穩(wěn)定在8.l±0.2左右，中、深層海水一般在7.8～7.5之間變動。1

簡介海水pH值是測量海水酸堿度的一種標志。海水由于弱酸性陰離子的水解作用而呈弱堿性。海水pH變化不大，一般在在8.0～8.5之間，表層海水通常穩(wěn)定在8.l±0.2左右，中、深層海水一般在7.8～7.5之間變動。海水pH值因季節(jié)和區(qū)域的不同而不同：夏季時，由于增溫和強烈的光合作用，使上層海水中二氧化碳含量和氫離子濃度下降，于是pH值上升，即堿性增強，冬季時則相反，pH值下降。在溶解氧高的海區(qū)，pH值也高；反之，pH值就低。1

影響因素海水的pH變化主要是由CO2的增加或減少引起的。海水的pH一般在7.5～8.2的范圍變化，其值變化很小，因此有利于海洋生物的生長，主要取決于二氧化碳的平衡。在溫度、壓力、鹽度一定的情況下，海水的pH主要取決于H2CO3各種離解形式的比值。海水緩沖能力最大的時候pH應(yīng)當(dāng)?shù)扔谔妓岬谝弧⒌诙夒x解常數(shù)。反過來，當(dāng)海水pH值測定后也可以推算出碳酸的濃度。當(dāng)鹽度和總CO2一定時，由于碳酸第一、第二級離解常數(shù)隨溫度、壓力變化，所以海水的pH值也隨之變化。計算出不同溫度、壓力下的碳酸第一、第二級離解常數(shù)值，就可以計算出pH。在實驗室測定海水的pH時，如果溫度、壓力與現(xiàn)場海水不同，則需要進行校正。

由于深度改變引起的壓力校正可以通過查表得到。1

海水pH值測量測海水pH值的意義海水pH值是研究二氧化碳體系時易于直接測定的最重要的物理量之一。

1、根據(jù)所測的pH值，結(jié)合其他一些可測的物量參量，即可計算海水二氧化碳體系中各分量的含量；從而得到不同海區(qū)不同水層中二氧化碳平衡體系比較明確的圖象，以避免一一直接測定這些分量；

2、借助于pH值的分布，有助于認識各種海洋動植物的生活環(huán)境，進而掌握海洋動植物的生長繁殖規(guī)律；

3、 海水的pH值也直接影響到海洋中各種元素的存在形態(tài)及其反應(yīng)過程。

總之，海水pH是海洋化學(xué)研究的重要參數(shù)之—，測定海水pH值對研究開發(fā)利用海洋資源具有十分重要的意義。

測定步驟一、pH值的校準

1、打開儀器連通電源，電極插頭與儀器電極插座連接，預(yù)熱30分鐘。

2、將儀器選擇開關(guān)撥至pH檔

3、將溫度調(diào)至當(dāng)前溫度（25℃）

4、用蒸餾水沖洗電極，并使用潔凈濾紙吸干水分

5、將電極浸入pH=6.864的標準緩沖溶液瓶，將斜率旋鈕置100%處(順時針旋到底)，搖動瓶子，待平衡后調(diào)定位旋鈕至顯示6.86

6、取出電極，用蒸餾水沖洗電極，并使用潔凈濾紙吸干水分

7、將電極浸入pH=4.003的標準緩沖溶液瓶，搖動瓶子，待平衡后調(diào)斜率旋鈕，至顯示4.00，保持斜率、定位旋鈕不動

8、核準，再次浸入pH=6.864的標準緩沖溶液瓶，看讀數(shù)是否一致，若不一致，重復(fù)定位和調(diào)斜率步驟

9、取出電極并用蒸餾水洗干凈，并用潔凈濾紙吸干水分，放入保護液中或直接測定樣品

二、水樣pH的測量：

1、調(diào)準后，取出電極用蒸餾水洗凈，并用潔凈濾紙吸干水分

2、將電極侵入待測溶液，搖動瓶子，待平衡后，可從顯示器讀出樣品的pH值

3、測量完畢后，取出電極并用蒸餾水洗干凈，并用潔凈濾紙吸干水分，放入保護液中

計算：，r：溫度校正系數(shù)；t'w：測定時的溫度℃；tw：現(xiàn)場溫度℃；β：壓力校正系數(shù)；d：深度m。1

海水pH值的性質(zhì)海水pH值與溫度的關(guān)系海水pH值隨溫度升高而略有降低，這是海水中弱酸的電離常數(shù)隨溫度升高而增大的結(jié)果，因此，如果實際測定海水pH值時的水溫與現(xiàn)場溫度不同，就需進行校正。

海水pH值與壓力的關(guān)系海水靜壓增大，海水的pH值降低，這是由于碳酸的離解度隨深度而增大，壓力對pH值的影響可按Culberson等(1968)提出的校正式進行校正。

海水pH值與鹽度的關(guān)系海水鹽度的增加，離子強度增大，海水中碳酸的電離度就降低。從而氫離子的活度系數(shù)及活度均減少，即海水的pH值增加。 1

海水pH值的晝夜變化夏季：白天表層海水光照時間長，浮游植物光合作用強度大于生物呼吸及有機質(zhì)氧化分解強度，結(jié)果海水中出現(xiàn)CO2的凈消耗，pH值逐漸上升；午后3—4小時內(nèi)，pH值幾乎達到最大值；晚間，光合作用停止，但呼吸作用和有機質(zhì)降解作用照常進行，產(chǎn)生的CO2逐漸積累，海水pH值逐漸下降。

冬季：由于水溫低，生物的光合作用與有機質(zhì)的分解速率均下降，pH值的晝夜變化幅度比夏季小 。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學(xué)