pH计算器：在线转换氢离子浓度到pH值
使用化学中的标准公式，即pH值等于负的氢离子浓度以10为底取对数，将实验测得的氢离子浓度[H+]数值转换为对应的pH值，并根据结果在pH标度上直观判断该溶液究竟属于酸性、中性还是碱性。免费在线工具，广泛适用于中学和大学化学实验课程、日常水质检测工作以及相关教学计算与验证场景。
pH值计算器
输入氢离子浓度（mol/L）
结果
公式
pH = -log10([H+])
pH = -log10(1e-7) = 7.00
pH刻度
文档
什么是 pH 值计算器？
pH 值计算器将氢离子浓度转换为 pH 值。它使用公式 pH = -log10([H+])，其中 [H+] 是溶液中氢离子的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）。结果会将溶液标示在 pH 标度上，该标度通常从 0 到 14，用于表示溶液是酸性、中性还是碱性。
什么是 pH？
pH 是“氢的势”（power of hydrogen）的缩写，用于表示液体中溶解了多少氢离子。氢离子就是一个质子，写作 H+。氢离子较多的溶液呈酸性。氢离子较少的溶液呈碱性，也称为碱性溶液。纯水处于中间位置，pH 为 7，称为中性。
氢离子浓度通常是一个非常小的数，例如 0.0001 mol/L 或 0.0000001 mol/L。丹麦化学家 Søren Sørensen 于 1909 年提出 pH 标度，使化学家能够用简单、易处理的数值来表示这些小数。
pH 公式
pH 的公式为：
pH = -log₁₀[H+]
- pH 是计算结果，通常介于 0 和 14 之间。
- [H+] 是氢离子浓度，单位为摩尔每升（mol/L）。
- log₁₀ 是以 10 为底的对数。
IUPAC 根据氢离子活度而不是浓度来定义 pH。活度是离子相互作用后所表现出的有效浓度。在稀溶液中，这两个数值很接近，本计算器使用浓度。
负号会反转对数关系，因此氢离子越多，pH 越低；氢离子越少，pH 越高。这种关系始终相反：较高的 [H+] 表示较低的 pH，而较低的 [H+] 表示较高的 pH。
由于该公式是对数关系，pH 标度上的每一个整数级变化，都表示氢离子浓度发生十倍变化。pH 为 4 的溶液，其氢离子数量是 pH 为 5 的溶液的十倍，是 pH 为 6 的溶液的一百倍。
如何根据氢离子浓度计算 pH
- 找出氢离子浓度，单位为 mol/L。
- 对该数值取以 10 为底的对数。
- 将结果乘以 -1。
浓度必须大于 0 mol/L。0 的对数没有定义，因此计算器要求输入正数，而不会返回结果。计算器打开时默认显示 [H+] = 1 × 10⁻⁷ mol/L，这是 25 °C 时纯水的数值，对应 pH 7.00。
示例 1
某溶液的氢离子浓度为 1 × 10⁻⁴ mol/L。
pH = -log₁₀(1 × 10⁻⁴) = -(-4) = 4.00
该溶液呈酸性，因为其 pH 低于 7。
示例 2
某溶液的氢离子浓度为 6.3 × 10⁻⁵ mol/L。
pH = -log₁₀(6.3 × 10⁻⁵) ≈ 4.20
该溶液同样呈酸性。由于氢离子较少，其酸性略弱于上面的 pH 为 4.00 的溶液。
pH 标度：酸性、中性和碱性
- pH 低于 7：酸性溶液（氢离子较多）
- pH 等于 7：中性溶液（25 °C 时的纯水）
- pH 高于 7：碱性溶液（氢离子较少）
该标度通常显示为从 0 到 14，但没有固定的下限或上限。浓度很高的酸的 pH 可能低于 0，浓度很高的碱的 pH 可能高于 14。
pH 数值越高，始终表示氢离子浓度越低，而不是越高。例如，pH 为 4.05 的溶液，其氢离子少于 pH 为 4.00 的溶液，前者约为 8.9 × 10⁻⁵ mol/L，后者为 1.0 × 10⁻⁴ mol/L。在用标准缓冲液检查 pH 电极时，这一点很重要。如果仪表读数为 pH 4.05，而不是缓冲液预期的 pH 4.00，则表示其测得的氢离子略少于缓冲液实际含有的氢离子，电极可能需要重新校准。
常见问题
如何根据氢离子浓度计算 pH？
对以 mol/L 表示的氢离子浓度取以 10 为底的对数，然后乘以 -1。当 [H+] = 1 × 10⁻⁵ mol/L 时，pH = -log₁₀(10⁻⁵) = 5.00。
pH 与氢离子浓度有什么区别？
二者以两种形式描述同一性质。[H+] 是浓度，单位为 mol/L。pH 是其以 10 为底的对数的负值。pH 标度将非常小的浓度数值转换为简单的数值，通常介于 0 和 14 之间。
pH 越高意味着氢离子越多还是越少？
越少。由于公式中有负号，pH 与氢离子浓度的变化方向相反。pH 越高，[H+] 始终越低；pH 越低，[H+] 始终越高。
pH 可以为负数或高于 14 吗？
可以，但并不常见。浓度很高的酸的 pH 可能低于 0，浓度很高的碱的 pH 可能高于 14。日常生活中的大多数溶液的 pH 介于 0 和 14 之间。
纯水的 pH 是多少？
纯水在 25 °C 时的 pH 为 7.00，氢离子浓度为 1 × 10⁻⁷ mol/L。这被定义为中性，在标准标度上处于酸性和碱性的中间位置。
温度会影响 pH 计算吗？
公式 pH = -log₁₀[H+] 不随温度变化。但中性水的氢离子浓度会随温度变化，因此在不同于 25 °C 的温度下，被视为中性的 pH 值会略微偏离 7.00。