身體有酸鹼值之分嗎？10多年前提倡此論調還出書的美國作家楊恩(Robert O. Young)，因多年來欺騙癌症病患接受注射小蘇打粉混合液等另類療法，加上無照行醫，日前在美被判詐欺罪成立，罰金高達30億台幣。事實上，身體的確會出現偏酸或鹼的情況，但多半是已有疾病的特殊情況。正常來說，身體自有一套機制來平衡酸鹼，我們不需要刻意藉由飲食或治療來調整身體酸鹼。究竟身體何時會出現酸鹼失衡以及原因為何，並且酸鹼性的飲食對人體酸鹼度有什麼影響呢？
當體內血液達到最佳運作狀態下的酸鹼水平，稱為酸鹼平衡。酸鹼pH值範圍為0(最酸)到14(最鹼)，正常血液pH值水平為7.40。我們的肺和腎，在平衡體內的酸鹼上扮演關鍵角色，若肺或腎出問題，體內血液pH值會開始不平衡，甚至可能導致「酸中毒」(血液酸性過強或血液酸鹼值低於7.35)和「鹼中毒」(血液過於鹼性或血液酸鹼值高於7.45)等狀況。
肺和腎如何維持酸鹼平衡？
二氧化碳是由體內細胞產生的廢物，偏微酸性，在體內會影響酸鹼平衡。而肺會藉由呼氣排出二氧化碳調節體內酸鹼平衡。由於大腦會偵測它的含量，使身體不自覺地調整呼吸的深淺，來排出更多或更少的二氧化碳。腎臟則會代謝體內的酸，透過排尿幫助維持身體酸鹼平衡，所以尿液酸鹼值小於pH5.5是正常現象。
發生酸或鹼中毒的原因，通常是因為肺部的呼吸問題或是腎功能的代謝問題，這需要求助醫師的治療，無法靠飲食調整：
1. 呼吸性酸中毒
當肺部無法藉由呼吸排出足夠的二氧化碳，可能會導致呼吸性酸中毒，通常是因為肺部疾病的影響，如哮喘、嚴重肺炎、使用麻醉劑或睡眠藥物等。或是患有腦和神經系統疾病也可能導致呼吸性酸中毒。主要症狀為極度疲倦、思緒不清、頭痛，如果不及時治療會更嚴重，甚至昏迷或死亡。
2. 代謝性酸中毒
通常因為腎臟問題，使體內累積過量酸性物質，使身體無法排出多餘的酸，或流失過多的鹼。若血液中碳酸氫鈉含量過少，可能會造成嚴重嘔吐或腹瀉的併發症；若患者體內極度缺乏胰島素，葡萄糖無法有效被利用，此時身體會分解脂肪產生酮體堆積在血液裡，導致酮酸血症；若腎臟未能將酸釋放到血液中，會產生腎小管酸血症。若不小心攝取某些物質如甲醇、大量阿斯匹靈等，也可能發生代謝性酸中毒，症狀為噁心、嘔吐和極度疲倦等。它與呼吸性酸中毒一樣，如果不盡速治療，可能會昏迷或死亡。
3. 呼吸性鹼中毒
這是指血液中的二氧化碳太少，原因包括由焦慮引起的過度換氣，恐慌發作等，症狀是肌肉痙攣、抽搐、手指與腳趾和嘴唇發麻，以及煩躁不安。
4. 代謝性鹼中毒
當血液中的碳酸氫鹽水平過高或身體流失過多的酸時，就會發生代謝性鹼中毒。嚴重會大量嘔吐，造成的原因包括過度使用利尿劑或有過多的腎上腺素，或是攝入大量小蘇打引發腎臟傷害。其症狀與呼吸性鹼中毒相同。
通常醫院會透過血液、腎功能、尿液來分析身體酸鹼度，但根據不同症狀，醫師也會採取其他方式檢查，例如糖尿病患者，可透過葡萄糖和酮的水平來檢視。不同症狀的治療方式也迥然不同，若原因是過度換氣或恐慌，就採用調整呼吸，藥物或心理治療的治療方法。
那我要採取鹼性飲食嗎？
依研究理論來說，吃多了乳製品、肉類，精緻澱粉和加工食品等，會使身體產生酸。而大多數水果和蔬菜、豆類，以及堅果等都是鹼性食物，若大量攝取的話，可能使尿液短暫呈現微鹼性，但對身體酸鹼度不會有顯著影響，因為身體時時都在平衡酸鹼值。
至於有些人提出鹼性飲食可幫助減肥，或是應該吃鹼性食物來預防癌症等等，從本質來看其實多吃蔬菜水果，避開高油脂、精製糖、高鈉等加工食品，本來就可以幫助減重和促進健康，減少心臟病風險等。目前無充分研究佐證可靠鹼性食物改變體內酸鹼度，反而我們更該重視的是天然和均衡的營養，此外像運動、壓力、睡眠、服用的藥物和病史，也都是影響人體健康的要素。
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pH，亦稱 pH值、氫離子濃度指數、酸鹼值[1]、[离巠]（注音：ㄌㄧㄥˊ；拼音：líng）標值[2]，是溶液中氫離子活度的一種標度，也就是通常意義上溶液酸鹼程度的衡量標準。這個概念是1909年由丹麥生物化學家瑟倫·索倫森提出的。「pH」中的「H」代表氫離子（H+），而「p」的來源則有幾種說法。第一種稱p代表德語「potenz」，意思是力度、強度；第二種稱pH代表拉丁文「pondus hydrogenii」，即「氫的量」；第三種認為p只是索倫森隨意選定的符號，因為他也用了q。現今的化學界把p加在無量綱量前面表示該量的負對數。
通常情況下（25℃、298.15K），當pH小於7的時候，溶液呈酸性，當pH大於7的時候，溶液呈鹼性，當pH等於7的時候，溶液為中性。
pH允許小於0，如鹽酸（10 mol/L）的pH為−1。同樣，pH也允許大於14，如氫氧化鈉（10 mol/L）的pH為15.00。
目次
- 1 定義
- 2 測量
- 3 pOH
- 4 應用
- 5 參見
- 6 參考
- 7 延伸閱讀
- 8 外部鏈接
定義[編輯]
一些常見物質的pH（取至2位小數）| 鹽酸（10 mol/L) | -1.00 | 酸性 |
| 鹽酸（1 mol/L） | 0.00 | |
| 鉛酸蓄電池的酸液 | 1.00 | |
| 鹽酸（0.08 mol/L） | 1.15 | |
| 胃酸 | 1.20 | |
| 鹽酸（0.01 mol/L） | 2.00 | |
| 檸檬汁 | 2.40 | |
| 可樂 | 2.50 | |
| 食醋 | 3.00 | |
| 橙汁 | 3.20 | |
| 蘋果汁 | 3.50 | |
| 啤酒 | 3.90 | |
| 酸雨 | 4.50 | |
| 咖啡 | 5.10 | |
| 茶 | 5.70 | |
| 牛奶 | 6.50 | |
| 蒸餾水，氯化鈉溶液 | 7.00 | 中性 |
| 人類血液 | 7.30～7.50 | 鹼性 |
| 海水 | 8.00 | |
| 洗手皂 | 8.90～10.10 | |
| 家用氨水除垢劑 | 11.50 | |
| 漂白水（次氯酸鈉） | 12.50 | |
| 家用通渠劑 | 13.50 | |
| 氫氧化鈉（1 mol/L） | 14.00 | |
| 氫氧化鈉（10 mol/L） | 15.00 | |
| 氫氧化鈉（100 mol/L） | 17.50 |
pH的計算公式如下：
其中[H+]指的是溶液中氫離子的活度（有時也被寫為[H3O+]，水合氫離子活度），單位為莫耳／升，在稀溶液中，氫離子活度約等於氫離子的濃度，可以用氫離子濃度來進行近似計算。
在25°C下，pH=7的水溶液（如：純水）為中性，這是因為水在25°C下自然電離出的氫離子和氫氧根離子濃度的乘積（水的離子積常數）始終是1×10−14，且兩種離子的濃度都是1×10−7mol/L。pH小於7說明H+的濃度大於OH−的濃度，故溶液酸性強，而pH大於7則說明H+的濃度小於OH−的濃度，故溶液鹼性強。所以pH愈小，溶液的酸性愈強；pH愈大，溶液的鹼性也就愈強。
在非水溶液或25°C的條件下，pH=7可能並不代表溶液呈中性，這需要通過計算該溶劑在這種條件下的電離常數來決定pH為中性的值。如373K（100℃）的溫度下，水的離子積常數為5.5×10−13，即pH約為6.13，此時為中性溶液。 由於實際中的溶液不是理想溶液，所以僅僅用H+濃度是不可以準確測量的，因此也無法準確計算得到溶液的pH。故而應當採用H+活度，即：
這樣從理論上講只要知道氫離子的活度a(H+)就可以得到溶液的準確pH。[3]
於是人們給pH下了一個操作定義。[4]對於溶液X，測量下列伽伏尼電池的電動勢Ex：
參比電極 | KCl濃溶液 || 溶液X | H2 | Pt將未知pH的溶液X換成已知pH的溶液S，同樣測量電池的電動勢Es。則：
式中F為法拉第常數，為摩爾氣體常數，為熱力學溫度。 因此可以通過測定未知溶液與標準溶液的電動勢就可以計算出未知溶液的pH。為此IUPAC規定了一些標準溶液的pH。[5]
測量[編輯]
有很多方法來測量溶液的pH：
- 在待測溶液中加入pH指示劑，不同的指示劑根據不同的pH會變化顏色，根據指示劑的研究就可以確定pH的範圍。滴定時，可以作精確的pH標準。此外，有多種pH指示劑配製而成的pH試劑。
- 使用pH試紙，pH試紙有廣泛試紙和精密試紙，用玻棒沾一點待測溶液到試紙上，然後根據試紙的顏色變化並對照比色卡也可以得到溶液的pH。上方的表格就相當於一張比色卡。
- pH試紙不能夠顯示出油份的pH，由於pH試紙以氫離子來量度待測溶液的pH，但油中沒含有氫離子，因此pH試紙不能夠顯示出油份的pH。
- 使用pH計，pH計是一種測量溶液pH的儀器，它通過pH選擇電極（如玻璃電極）來測量出溶液的pH。pH計可以精確到小數點後三位。
pOH[編輯]
pOH（氫氧根離子濃度指數）是和pH相對應的表示溶液中氫氧根離子活度的概念，定義如下：
當在298K（25℃）的時候，水的離子積，因為，所以此時pOH=14-pH，pH和pOH之和為14。
應用[編輯]
生物系統中的pH| 胃酸 | 1 |
| 溶酶體 | 4.5 |
| 嗜鉻細胞（英語：Chromaffin cell）顆粒 | 5.5 |
| 人類皮膚 | 5.5 |
| 尿 | 6.0 |
| 37 °C下的純水 | 6.81 |
| 細胞質 | 7.2 |
| 腦脊液（CSF） | 7.5 |
| 血液 | 7.34～7.45 |
| 粒線體基質 | 8.0 |
| 胰腺分泌物 | 8.1 |
由pH的定義可知，pH是衡量溶液酸鹼性的尺度，在很多方面需要控制溶液的酸鹼，這些地方都需要知道溶液的pH：
- 醫學上：人體血液的pH通常在7.35-7.45之間，如果發生波動，就是病理現象。唾液的pH也用於判斷病情。
- 化學和化工上：很多化學反應需要在特定的pH下進行，否則得不到所期望的產物。
- 農業上：很多植物有喜歡酸性土壤或鹼性土壤的習性，例如茶的種植。控制土壤的pH可以使種植的植物生長的更好。
參見[編輯]
- 酸
- 鹼
- 酸度—另一種酸鹼度的標度
- pH指示劑
- 酸度係數
參考[編輯]
- ^ 高立出版集團 -- 普通化學實驗(彩色版). [2010-11-07]. （原始內容存檔於2016-03-04）.
- ^ 高雄市立高雄高級中學化學科研究. 高中基礎化學(二) 第一章 常見的化學反應. : 14 （中文（臺灣））.
- ^ //www.xieshil.com/post/48714.htm （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） pH的操作定義
- ^ 中華人民共和國國家標準 物理化學和分子物理學的量和單位 GB3102.8-1993 附錄C
- ^ IUPAC, Definition of pH Scales, Standard Reference Values, Measurement of pH and Related Terminology, Pure Appl Chem, 57（1985）, 531-542
延伸閱讀[編輯]
- Online pH Calculator（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
外部鏈接[編輯]
| 維基共享資源中相關的多媒體資源：PH值 |
- The pH Scale
- Chem1 Virtual Textbook, Acid-base Equilibria and Calculations（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Red Cabbage pH Indicator（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Food and Foodstuff – pH Values（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Online pH Calculator for about 100 inorganic Acids, Bases, and Salts（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
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