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本文介绍了pH计的定义、原理和各种测量方法； pH计的一般分类。主要分析了目前市场上使用的PH酸度计和传感器的原理，并简要介绍了PH酸度计的分类。关键词【酸性、碱性、中性、pH计。
随着人们生活水平的提高，PH酸度计逐渐走进我们的生活，与我们的生活息息相关。广泛应用于环保、食品、化工、医药、农业、水产养殖等领域。
PH酸度计的定义、原理及测量方法
什么是PH？ PH是拉丁词“Pondus"的缩写
氢ii"（Pondus=压力，氢=氢），用于测量物质中氢离子的活度。这个活度与水溶液的酸、中、碱度有直接关系。水在化学上是中性的，但不是没有离子。即使是化学纯水也会有少量解离：严格来说，氢核不是仅在与水分子水合之前以游离状态存在的。
H2O+ H2O= + OHˉ
由于水中氢离子（H3O）的浓度与氢离子（H）的浓度相同，上式可简化为以下常用形式：
H2O= + OHˉ
这种正氢离子在化学中表示为“离子"或“氢核"。氢核被表示为“氢离子"。负氢氧根离子称为“氢氧根离子"。
使用质量作用定律，可以找到纯水离解的平衡常数：
由于只有少量的水被解离，所以水的摩尔浓度实际上是一个常数，有一个平衡常数K来求出水的离子积KW。
KW=K×H2O KW = H3O+?OH－=10-7?10-7=10mol/l(25℃)
换句话说，一升25℃的纯水有10-7摩尔离子和10-7摩尔OHˉ离子。
在中性溶液中，氢离子和氢氧根离子OHˉ的浓度均为10-7mol/l。
如：
如果氢离子过多，则溶液呈酸性。酸是一种能在水溶液中释放氢离子的物质。同理，如果氢离子游离OHˉ离子，则溶解液体呈碱性。因此，给定值足以表明溶液的特性，即酸性和碱性。为了避免使用这个摩尔浓度负指数进行计算，生物学家索恩森（Soernsen）在 1909 年提出了这个不方便的值。改用对数并将其定义为“pH"。在数学上，pH 值定义为氢离子浓度常用对数的负值。因此，pH值是以10为底的离子浓度对数的负数：
酸中性碱
← →
pH值变化50的水的pH值，从pH2到pH3需要500l的漂白剂。但是，从 pH 6 到 pH 7 只需要 50 升漂白剂。
测量PH值的方法很多，主要有化学分析法、试纸法、电位法等。现在主要介绍电位法测量的PH值。
电位法中使用的电极称为原电池。原电池是一个系统，其功能是将化学反应能转化为电能。这种电池的电压称为电动势（EMF）。该电动势 (EMF) 由两个半电池组成。其中一个半电池称为测量电极，其电位与比离子活度有关，例如：
另一半电池为参比半电池，通常称为参比电极，一般与测量溶液相连，与测量仪器相连。
例如，电极是由一根银线插入含有银离子的盐溶液中制成的。在导线与溶液的界面处，由于金属和盐溶液两相中银离子的活性不同，形成离子的带电过程，形成一定的电位差。失去电子的银离子进入溶液。当没有外加电流进行反向充电时，也就是说，如果没有电流，这个过程最终会达到平衡。处于这种平衡状态的电压称为半电池电位或电极电位。
这种由金属和含有这种金属离子的溶液组成的电极（如上所述）称为第一类电极。
该电位的测量是针对参考电极进行的，参考电极的电位与盐溶液的成分无关。这种具有独立电位的参考电极也称为第二电极。对于这种类型的电极，金属丝上覆盖一层这种金属的微溶盐（如：Ag/AgCL），并插入含有这种金属盐的电解质溶液中以限制离子。半电池电位或者电极电位的大小取决于该阴离子的活性。
这两个电极之间的电压遵循 Nernst 公式：
E=E0+ R·T·1n a Men·F
其中： E——电位
E0——电极标准电压\n R——气体常数（8.31439焦耳/摩尔和℃）
T——以开尔文为单位的绝对温度（例如：20℃=273+293开尔文）
F——法拉第常数（96493 库化/等价物）
n―by 测量离子的化合价（银=1，氢=1）
aMe——离子的活度
标准氢电极是所有电位测量的参考点。标准的氢电极为铂丝，用氯化铂电解镀（包覆）并充入氢气（定压1013hpa）。
将此电极浸入 25°C 离子含量为 1mol/l 的溶液中，以形成半电池电位或电化学中所有电位测量所参考的电极电位。其中，氢电极在实践中难以实现作为参比电极，因此采用第二种电极作为参比电极。zui常用的一种是银/氯化银电极。电极通过溶解的 AgCl 对氯离子浓度的变化作出反应。
该参比电极的电极电位通过饱和的 kcl 水库是恒定的（例如 3mol/l kcl）。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜连接到被测溶液。
上述电极组合-银电极和Ag/AgCl参比电极可用于测量薄膜处理溶液中的银离子含量。也可以用铂或金电极代替银电极来测量氧化还原电位。例如：某种金属离子的氧化阶段。zui常用的PH指示剂电极是玻璃电极。它是一根带有pH敏感玻璃膜的玻璃管，末端吹成气泡。管内充满3mol/l kcl缓冲溶液，含有饱和AgCl，pH值为7。反映玻璃膜两侧存在的PH值的电位差来源于Ag/AgCl传导系统，
比如第二个电极。 PH复合电极如图（1)
这种电位差遵循能斯特公式：
E=E0+ R·T·1n a H3O+n·F
E=59.16mv/25℃ per pH
其中R和F为常数，n为价态，每个离子都有固定值。对于氢离子，n=1。温度“T"作为变量在能斯特公式中起着重要作用。随着温度升高，电位值会相应增加。
温度每升高 1°C，就会引起 0.2mv/per pH 的电位变化。在 pH 值方面，第一个 pH 值每 1°C 变化 0.0033 pH。
这意味着对于 20~30°C 和 7pH 左右之间的测量，无需补偿温度变化；而对于温度大于 30°C 或小于 20°C 且 pH 值大于 8pH 或 6pH 的应用，则必须补偿温度变化。
从上面对PH测量原理的分析我们知道，我们只需要用毫伏表来显示PH值就可以了。
pH计的分类
人们科学地根据生产生活的需要，研究生产了多种型号的酸度计：
按测量精度可分为0.2、0.1、0.01或更高精度。
按仪器体积分有笔式（迷你型）、便携式、台式和在线连续监测在线测量。
