pH 是用于测量水溶液中氢离子浓度的单位。简单来说，它是决定溶液酸碱度的指标。水溶液的pH值范围为1-14，其中pH 7.0表示中性溶液。液体中H+的浓度越高，溶液的pH值越低；相反，pH值越高，液体中氢离子的浓度越低。溶液的pH 值可以使用两种方法测量：pH试纸和pH 计。由于pH试纸的pH读数不是很准确，为了获得更准确的pH值，广泛使用pH计。
pH计是测量pH 电极和参比电极之间的电位差。计算出的电位差与溶液的pH值有关。探头采用三合一设计，由玻璃电极、参比电极和温度探头组成。探针的一端包含一个灵敏的玻璃尖端，可检测溶液的酸度或碱度。相比之下，探头的另一端连接到测量和显示pH值的电子仪表。探头中的温度检测器有助于检测溶液的温度。玻璃电极：是一种狭窄的管状结构，通常由玻璃制成，末端具有高灵敏度的玻璃结构。它还由涂有氯化银的银线浸入电解质中作为电极组成。玻璃电极有助于测量玻璃膜上的电位变化。参比电极：它是一个玻璃管状结构，由浸入氯化钾电解质溶液中的氯化银制成的金属导体组成。电极仅通过陶瓷连接器与测试溶液接触。参比电极用于提供稳定的零电压连接并帮助完成电路。因此，它对溶液的pH值不敏感。静电计/电压计：连接pH电极，可以测量电路中最小的电位差。
pH计的主要工作原理是样品溶液中的离子通过玻璃膜交换到玻璃电极的内部溶液（pH缓冲液）中，从而产生电压。因此，pH计的结果基于电压、离子浓度和pH 读数之间的组合关系。测量pH时，当pH计的一对玻璃电极和参比电极（或组合电极）浸入溶液中时，会发生化学反应，玻璃膜与溶液交换氢离子，产生电位差，这是通过银电极测量的。通过接收并传递至静电计/电压表，电压表测量出溶液产生的电压，根据能斯特方程，该电压相当于pH 值。
pH计类型
1、笔式pH计：这些类型的pH 计将pH 计、显示屏和电极设计为一体，便于运输和使用。它们是袖珍型的，通常是最便宜的pH 计。
2、手持式pH计：它们通常比笔式测试仪稍大，由与仪表分开的电极组成。根据pH测量需要，可以更换其电极。
3、台式pH计：这些类型的pH 计比其他pH 计更准确。因此，它们非常适合实验室或专业人员。同样，它们可以安装在桌子或墙上。
溶液温度的变化会影响pH测量结果。目前大多数台式pH 计都配备了温度补偿系统。温度补偿系统使用温度传感器测量溶液的温度，并根据温度值自动调整pH 读数。
二、pH计使用方法
pH计的操作程序
打开pH 计并等待足够的时间进行初始化。从存储溶液中取出电极并用去离子水冲洗。冲洗后，将电极吸干以除去多余的水。将电极放入测试溶液中，搅拌测试溶液，按下测量按钮的同时测量pH。然后，等待1 到2 分钟，让读数稳定。一旦读数稳定，按下测量按钮并记录pH 值和温度。完成后，取下电极，用去离子水冲洗，然后吸干。最后，将探头浸入氯化钾存储溶液中。
pH计校准程序
在测量每种测试溶液之前，必须使用适当的缓冲液校准pH 计。校准pH 计需要不止一种缓冲溶液。第一个是pH 值为7 的中性缓冲液，第二个缓冲液应接近预期样品的pH 值4 或9.21。pH 值较高（即9.21）的缓冲液最适合测量碱性样品，而pH 值较低（即4.0）的缓冲液最适合测量酸性样品。校准pH 计的程序包括以下内容；首先，用去离子水冲洗电极并吸干。将缓冲液和溶液的温度保持在25°C。将电极浸入pH 7 或4 缓冲溶液中。确保整个电极浸入缓冲溶液中。缓慢搅拌缓冲溶液以形成均匀的混合物。输入CAL 按钮开始校准。等待pH 值稳定，然后按ENTER 停止读数以防止进一步波动。最后，用缓冲液清洗电极并进一步用于测定测试样品的pH值。
三、使用过程中的问题与注意事项
1、已知pH 值的缓冲溶液需要正确校准的pH 计。使用后务必将电极浸入存储缓冲液中。切勿将电极直接暴露在空气中，否则可能会导致其脱水。如果电极意外脱水，请在使用前将其浸泡在存储缓冲液中过夜，但脱水通常会缩短电极的寿命。使用后切勿弄脏电极。
2、读数前务必用去离子水清洁电极并轻轻擦拭，因为过度擦拭电极上的存储溶液可能会在玻璃电极中引入少量电荷。
3、切勿将电极浸入牛奶或琼脂等粘性溶液中，此类溶液会沉积在玻璃电极表面，导致电极停止工作。
4、请勿将电极长时间存放在去离子水中。由于电极具有离子特性，当浸入水中时，离开电极的离子将尝试保持水中的离子溶液以创造更多平衡。因此，在保存液不足的情况下，可以将电极保存在去离子水中，但不能长期保存。电极应完全浸入存储缓冲液中以避免脱水。
5、pH读数应在适当的温度下进行，因为温度变化可能不准确。不断搅拌测试溶液中的电极，使混合物适当均匀化，以获得准确的读数。
6、测量含有碱金属氧化物的溶液时可能会发生pH 漂移。对于碱金属，例如氧化钠，钠离子不会像缺电子原子（例如硼）那样与氧结合。如果玻璃与液体接触，而液体处于酸性或中性环境，则氢离子的存在是必不可少的。氢离子和钠离子会发生交换，其结果相当于原始骨架中的ONa。换算成OH；这些氢离子被消耗，pH值自然上升。
7、测量pH 值时，您应该注意读数可能会因温度变化和二氧化碳吸收而波动。同时，要注意设备如果配备了温度补偿系统，根据温度值可以自动调整pH 读数。
