pH和碱度之间的关系是什么？ 他们有什么不同？ 温度如何影响他们？

简而言之，pH值是酸质子的浓度[H +]。 另一方面，溶液的碱度是其中和酸的能力。碱度由将酸质子吸收到其分子中的离子组成，因此吸收酸质子后的分子不能作为可降低pH的游离酸。 这被称为缓冲。

例如，酸与CO₃^2- 反应生成HCO₃^–，并将PO₄^2- 转化为HPO₄^– 。 这使得与不含这些离子的溶液相比，需要明显的更高量的酸来降低pH。 只需一滴酸，去离子水可以从pH 7下降到pH 2，而天然井水可能需要200 – 300 ppm的酸，才能将pH从7降低到6。

碱度主要由碳酸盐，碳酸氢盐，磷酸盐，硼酸盐，硅酸盐，硫化物和有机酸组成。 大多数人将碱度称为碳酸盐（CO₃^2-）和碳酸氢盐（HCO₃^– ）离子的浓度，这些离子是在天然水体中通常以最高浓度存在的缓冲液。 特别是碳酸氢盐是最强的缓冲剂（最大的Ka值），其它缓冲剂的效果在其存在时变得微不足道。

在非常高的pH值下，如pH值为12时，氢氧根离子[OH^– ] 的浓度非常高，以致在pH下降之前需要大量的酸来中和它们。因此，氢氧化物（OH）被认为是pH值高于〜10.5时碱度的贡献者。在非常低的pH值下，水合氢离子[H⁺ ]浓度非常高，因此需要更高浓度的酸来进一步降低pH。

较高的温度将反应式向右移动，轻微增加碳酸盐与碳酸氢盐的比例。同时，酸（H+）浓度略有增加，导致pH值略微下降。这意味着尽管pH值较低，但温度较高的溶液可具有更好的缓冲能力。

HCO₃^–  ⇔  CO₃^2- + H⁺

相反的情况发生在较低的温度。

在反渗透（RO）和纳滤（NF）膜系统中，碳酸氢盐是浓缩液相对于进料中pH值增加的主要驱动因素。碳酸氢盐浓度增加，因为它们被膜排斥，而二氧化碳浓度保持恒定，因为气体不被排斥。碳酸氢盐和碳酸之间增加的比例导致反应式向左移动，吸收更多游离酸并由此增加pH。

H₂CO₃  ⇔  HCO₃^– + H⁺

**H₂CO₃  and CO₂ are used interchangeably because H₂CO₃ converts instantly to CO₂.

关于碱度的更多信息可以在以下博客中找到

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