負のpHが存在する可能性はありますか?

私は人間の組織の$ \ ce {H +} $イオンの拡散をシミュレートする小さなモデルをプログラミングしています。単純なアルゴリズムに基づいた非常にシンプルなモデルです。エージェントベースのモデルの概念に慣れ親しんでいます。

私のスペースは$ n \ times n $グリッドで、各位置$(x; y)$は$ h $ $ \ ce {H +} $個のイオンをホストします。

私は、$ \ ce {pH} $は$ h $を$ - \ log(h)$として計算できることを理解しています。初期の$ \ ce {pH} $を平均的な人間$ \ ce {pH} $で安定させたいので、マトリックス全体で$ h $を$ 10 ^ {7.5} $に設定します。 (実際には$ 10 ^ {7.5} $陽子をシミュレートしたくないので、各粒子が$ 10 ^ 5 $陽子の大部分を表し、$ - \ log(10 ^ 5 \ cdot h)$ 。)

However, I do not understand the equation, wouldn't it at some point yield a negative $\ce{pH}$ as $-\log(x) < 0$ for $x > 1$?

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3 答え

はい、pHは負になります。

pHの公式の定義は、H +濃度の負の対数ではなく、H +活性の負の対数である。 pHパラドックス:それが真実でないことを示すpH =≡-log [H + ] J.Chem。 Educ。、2006,83(5)、p752。

いずれの定義によっても、pHは強酸の濃溶液中で陰性であり得る。例えば、5M HClは負のpHを有するであろう。

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あなたが言ったように、血液の$ \ ce {pH} $は約$ 7.5です。だから $$ \ ce {pH} = - \ log [\ ce {H +}] \\ \ text {or} \\ [\ ce {H +}] = 10 ^ { - \ ce {pH}} $$ これは、陽子または水素イオン(同じもの)が$ 10 ^ { - 7.5} $ではなく、$ 10 ^ {7.5} $の濃度であることを意味します(負の値に注意してください)。あなたが血液を扱っているなら、負の$ \ ce {pH} $値を心配する必要はありません。 DavePhDと同様に、負のpH値は強酸の濃度が高い場合にのみ発生します。

要するに、あなたが間違っているのは、$ - \ log(10 ^ {7.5})$です。 $ - \ log(10 ^ { - 7.5})$でなければなりません。

補足として、あなたは正しいです。 $ x \ geq 1 $に対して$ \ log(x)\ geq0 $。だから、$ x \ geq1 $には$ - \ log(x)\ leq0 $がありますが、いつ人間の生物学において1よりも高いプロトン濃度を持つのですか?実質的に決して。

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$ \ text {pH} $は間違いなく負の値になります。
$$ \ text {pH} = - \ log [\ text {H} ^ {+}] $$
と定義されています $ [text {H} ^ {+}] \ geq 1 \ text {M} $の場合、$ \ text {pH} $は負になることに注意してください。
実際には、これは強酸の超純粋な溶液がある場合にのみ可能です。
お役に立てれば。

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