
【醫】 pH range
hydrogen
【醫】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen
away; independent of; leave; off; part from; without
【醫】 a-; ab-; ana-; ap-; apo-; de-; des-; e-; ex-
【計】 subrange
氫離子範圍(Hydrogen Ion Concentration Range)是化學與生物學中用于描述溶液中氫離子(H⁺)濃度變化區間的專業術語,通常以pH值量化表示。根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義,pH的計算公式為:
$$
text{pH} = -log_{10}[H^+]
$$
其中[H⁺]代表溶液中氫離子的摩爾濃度。
在标準條件下,水溶液的pH範圍界定為0–14:
該概念在環境監測、生物酶活性研究及工業反應控制中具有關鍵作用。例如,人體血液的pH需嚴格維持在7.35–7.45區間,超出此範圍可能導緻代謝紊亂。
(注:本文引用的學術定義可參考IUPAC官網,生理學應用數據源自《生物化學原理》,環境案例引自《環境科學與技術》期刊。)
氫離子(H⁺)是氫原子失去一個電子形成的帶正電荷的陽離子,其核心定義和科學範圍如下:
基本定義
氫離子通常指氫原子失去一個電子後形成的陽離子,化學符號為H⁺,帶一個單位正電荷。在特定條件下(如高溫或化學反應中),氫原子也可能獲得一個電子形成帶負電荷的陰離子(H⁻),稱為氫負離子。
同位素差異
氫的同位素(氕、氘、氚)形成的陽離子性質不同:
在溶液中的形成
氫離子常通過酸的電離産生,例如鹽酸(HCl → H⁺ + Cl⁻),或酸式鹽(如硫酸氫鈉)解離生成。其濃度直接影響溶液的pH值,是酸堿反應的核心參與者。
與其他離子的關系
氫離子與氫氧根離子(OH⁻)結合生成水(H⁺ + OH⁻ → H₂O),這是中和反應的基礎。此外,氫離子在生物體内(如細胞呼吸、酶催化)和工業領域(如燃料電池)均有重要作用。
如需更詳細的應用場景或化學性質擴展,可參考化學教材或專業數據庫。
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