郝绍鹏

(金堆城钼业股份有限公司化学分公司，陕西渭南，714000)

在教学、科研和化工生产中经常需要计算盐水溶液的pH值，在已知各平衡常数和溶质浓度计算pH值时，通常采用消元整理后解关于[H+]一元高次方程。由于目前没有精确表达高次方程根的方法，计算方法主要分为两大类：一类是在解方程前先进行近似处理，然后由简化的近似求解公式求解的粗略计算[1，2]；另一类是依托高次方程使用二分法、迭代法等并借助计算机进行精确计算[3，4]。近似公式求解采用了近似处理前置的处理方式，在缺乏大量实验数据印证的情形下，无法评估其计算结果的偏差。二分法、迭代法进行精确计算时，将化学问题高度抽象成数学运算，不易感知计算过程与化学原理之间的联系，同时采用此类方法需要较高的数学逻辑认知或专业软件辅助，在实际应用中也不易实施。

若将[H+]也看作是已知值，代入所有过程等式，则各等式应全部成立。此时的计算过程是一组数字简单、大量的混合运算以及数量比较，不再涉及复杂的高次方程解法。

1 计算原理

1.1 主要运算式

设有正盐或酸式盐MzZm的水溶液体系，碱离子Mm+进行n级水解，强碱盐n=0，弱碱盐n=m；阴离子Zz-全部以Xx-、Yy-及其水解产物的形式存在，Yy-发生y级水解；Xx-发生a级水解，同多酸根体系a=x，体系无同多酸根a=0；Xx-、Yy-、Zz-中特征元素原子个数分别为s、t、r(如碳酸根、碳酸氢根中的碳元素)。建立其物料平衡式(MBE)和电荷平衡式(CBE)，并将两式中的各平衡浓度用[Xx-]、[Yy-]、[H+]表示，整理出方程组及其解的表达式；……