pH計，是指用來測定溶液酸堿度值的儀器。pH計是利用原電池的工作的，既與的自身屬性有關，還與溶液里的氫離子濃度有關。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關系，氫離子濃度的負對數(shù)即為pH值。pH計是一種常見的分析儀器，廣泛應用在農(nóng)業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等。土壤pH值是土壤重要的基本性質之一。在pH測定過程中應考慮待測溶液溫度及離子強度等因素。
原理

H2O+ H2O=H3O+ OHˉ，由于水合氫離子(H3O)的濃度是與氫離子(H)濃度等看待，上式可以簡化成下述常用的形式:

H2O=H+ OHˉ

此處正的氫離子，人們在化學中表示為"H離子"或"氫核"。水合氫核表示為"水合氫離子"。負的氫氧根離子稱為"氫氧化物離子"。

利用質量作用定律，對于純水的離解可以找到一平衡常數(shù)加以表示:

K=H3O×OH----H2O

由于水只有少量被離解，因此水的質量摩爾濃度實際為一常數(shù)，并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。

KW=K×H2O KW= H3O·OH-=10·10=10mol/l(25℃)

也就是說對于一升純水在25℃時存在10摩爾H3O離子和10摩爾OHˉ離子。

在中性溶液中，氫離子H和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10mol/l。如:

假如有過量的氫離子H，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H游離的物質。如果使OHˉ離子游離，那么溶液就是堿性的。所以，給出H值就足以表示溶液的，呈酸性還是堿性，為了免于用此分子濃度負冪指數(shù)進行運算

因此，pH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負數(shù):

改變50m的水的pH值，從pH2到pH3需要500L漂白劑。然而，從pH6到pH7只需要50L的漂白劑。

測量pH值的方法很多，主要有化學分析法、試紙法、電位法?，F(xiàn)主要介紹電位法測得pH值。

電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個系統(tǒng)，它的作用是使化學反應能量轉成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢(EMF)。此電動勢(EMF)由二個半電池構成，其中一個半電池稱作指示電極，它的電位與離子活度有關，如H;另一個半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，是測量溶液相通，并且與測量儀表相連。

此電位的測量是相對一個電位與鹽溶液的成分無關的參比電極進行的。金屬導線都是覆蓋一層此種金屬的微溶性鹽(如:Ag/Agcl)，并且插入含有此種金屬鹽陰離子的電解質溶液中。此時半電池電位或電極電位的大小取決于此種陰離子的活度。

此二種電極之間的電壓遵循能斯特(NERNST)公式:

式中:E-電位

E0-電極的電壓

R-氣體常數(shù)(8.31439焦耳/摩爾和℃)

T-開氏溫度(例:20℃相當于(273.15+20)293.15開爾文)

F-法拉常數(shù)(96493庫化/當量)

n-被測離子的化合價(銀=1，氫=1)

ln(aMe)-離子活度aMe的對數(shù)

將此電極浸入在25℃時H3O離子含量為1mol/l溶液中便形成電化學中所有電位測量所參照的半電池電位或電極電位。其中氫電極作為參比電極在實踐中很難實現(xiàn)，于是使用電極做為參比電極。其中常用的便是銀/氯化銀電極。該電極通過溶解的AgCl對于氯離子濃度的變化起反應。

此參比電極的電極電位通過飽和的kcl貯池(如:3mol/l kcl)來實現(xiàn)恒定。液體或凝膠形式的電解質溶液通過隔膜與被測溶液相連通。

利用上述的電極組合-銀電極和Ag/AgCl參比電極可以測量膠片沖洗液中的銀離子含量。也可以將銀電極換成鉑或金電極進行氧化還原電位的測量。例如:某種金屬離子的氧化階段。

pH指示電極是玻璃電極。它是一支端部吹成泡狀的對于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管內(nèi)充填有含飽和AgCl的3mol/l kcl緩沖溶液，pH值為7。存在于玻璃膜二面的反映pH值的電位差用Ag/AgCl傳導系統(tǒng)，

導出。pH復合電極和pH固態(tài)電極，

將E0、R、T(298.15K即25℃)等數(shù)值代入上式既得:

E=59.16mv/25℃ per pH (式中已將ln(H3O)轉化為pH)

式中R和F為常數(shù)，n為化合價，每種離子都有其固定的值。對于氫離子來講n=1。溫度"T"做為變量，在公式中起很大作用。隨著溫度的上升，電位值將隨之增大。

對于每1℃的溫度變大，將引起電位0.2mv/per pH變化。用pH值來表示則每1℃1pH變化0.0033pH值。

這也就是說:對于20~30℃之間和7pH左右的測量不需要對溫度變化進行補償;而對于溫度>30℃或<20℃和pH值>8或6的應用場合則對溫度變化進行補償。

工業(yè)pH計，是一種常用的工業(yè)儀器，主要用來精密測量液體介質的酸堿度值。以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮

分類

按測量精度

可分0.2級、0.1級、0.01級或好精度。

按儀器體積

分為筆式(迷你型)、便攜式、臺式還有在線連續(xù)監(jiān)控測量的在線式。

根據(jù)使用的要求

筆式(迷你型)與便攜式pH酸堿度計一般是檢測人員帶到現(xiàn)場檢測使用。

選擇pH酸堿度計的是根據(jù)用戶測量所需的精度決定，而后根據(jù)用戶方便使用而選擇各式形狀的pH計。

◆按便攜性分的，分為:便攜式pH計，臺式pH計和筆式pH計。

◆按用途分為:實驗室用pH計，工業(yè)在線pH計等。

◆按程度分為經(jīng)濟型pH計，智能型pH計，精密型pH計或分為指針式pH計，數(shù)顯式pH計。

◆筆式pH計測量范圍狹窄，為簡便儀器。

便攜式和臺式pH計測量范圍較廣，常用儀器，是便攜式采用直流供電，可攜帶到現(xiàn)場。實驗室pH計測量范圍廣、功能多、測量精度好。

工業(yè)用pH計是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有測量精度、環(huán)境適應能力強、抗干擾能力強，具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報警和控制功能等。