为什么要测量 pH 值？酸和碱
氢离子定义pH值是氢离子浓度或氢离子活度的量度？为什么 pH 刻度是对数的？pH 测量方法 - pH 计与 pH 试纸pH 电极如何工作？能斯特方程pH 电极设计的重要性pH 电极体pH 玻璃膜参比电极的类型参比电解质的功能和品质液体、凝胶和聚合物电解质pH 参比接头 参比接头的类型其他参比接头选择正确的电极温度的重要性。pH 测量是几乎所有水质应用中的重要参数。在废水处理中，pH 值作为排放许可的一部分进行调节，许多处理过程都依赖于 pH 值。在环境采样和监测中，高或低的 pH 值可以指示污染。pH 值在食品工业中很重要，因为它在味道（酸性 = 新鲜，中性 = 淡淡，碱性 = 不可食用）和食品保存方面发挥着重要作用。在生物技术中，必须在免疫测定溶液的生产过程中密切监测 pH 值。这些只是 pH 值作为重要测量值的众多应用中的一小部分。
 
氢离子的形成
pH 描述溶液的酸性或碱性程度。水溶液是酸反应还是碱反应取决于它的氢离子 (H + ) 含量。事实上，术语“pH”源自拉丁语，是“potentia hydrogenii”（氢的力量）的首字母缩写词。由于水的自离解，即使是化学纯的中性水也含有氢离子 [1]。在这个过程中，水分子被分解成更简单的成分（即离子）。
 
[1] H 2 O ⇔ H + + OH -
在该反应中，H 2 O 被去质子化（即失去一个质子）。这导致形成带正电的氢离子 (H + ) 和带负电的氢氧根离子 (OH - )。氢离子习惯上用来代表一个质子。氢离子不会长时间保持自由质子状态，因为它会很快被周围的非电离水分子水合。生成的离子（水合氢离子）的形成如方程式 [2] 所示：
 
[2] H 2 O + H + ⇔ H 3 O +
 
水的离解和水合氢离子的形成。在平衡条件下（750 mmHg 和 25 °C），1 L 纯中性水含有 10 -7 mol H +和 10 -7 mol OH -离子。酸碱的定义：酸是释放氢离子（即质子）的物质，因此如果溶液含有比中性水更多的氢离子，则溶液被认为是酸性的。碱是接受氢离子的物质。当碱溶解在水中时，它们会与水分解形成的一些氢离子结合。碱性溶液比中性水含有更少的氢离子。如果水溶液在 25 °C 下含有超过 10 -7 mol/L 的氢离子，则它们被认为是酸性的；如果它们含有少于 10 -7 mol/L 的氢离子，则被认为是碱性的。酸和碱相互中和，导致水和盐的形成。一个例子是氢氧化钠 (NaOH) 和盐酸 (HCl) 在下面的等式 [3] 中的反应：