在科学研究、工业生产以及日常生活中，我们常常需要知道溶液是酸性、碱性还是中性，这时 pH 计就派上了大用场。pH 计，也叫酸度计，是专门用来精确测定溶液酸碱度值（pH 值）的仪器 。
pH 值实际上反映的是溶液中氢离子（H⁺）的浓度。其定义为氢离子浓度的负对数，即 pH=-lg (H⁺) 。比如，在中性溶液中，氢离子和氢氧根离子浓度相等，此时 pH 值为 7；酸性溶液中氢离子浓度高于氢氧根离子，pH 值小于 7；碱性溶液则相反，氢离子浓度低于氢氧根离子，pH 值大于 7 。
pH 计主要由电极和显示仪表两大部分构成。电极是 pH 计的核心部件，通常包含玻璃电极和参比电极 。玻璃电极对氢离子具有特殊的敏感性，当它浸入待测溶液时，溶液中的氢离子会与玻璃膜表面水化层中的氢离子进行交换。由于溶液和水化层中氢离子浓度的差异，会在玻璃膜两侧形成电位差，这个电位差的大小与溶液中的氢离子浓度紧密相关 。参比电极则起着提供稳定参考电位的关键作用，确保玻璃电极所测得的电位差能够被准确地转换为 pH 值 。通过这两个电极之间产生的电位差，pH 计就能测量出溶液中的氢离子浓度，并依据能斯特方程计算出溶液的 pH 值 。显示仪表则将电极检测到并经过处理的信号，以直观的 pH 数值形式呈现给使用者 。
pH 计在诸多领域都有着广泛且重要的应用。在化学实验室里，科研人员依靠它来精确调配各种化学试剂，严格控制化学反应的条件，因为溶液的酸碱度往往对化学反应的进程和结果有着决定性的影响 。在环保监测工作中，pH 计可用于检测天然水体，如河流、湖泊、海洋的酸碱度。水体 pH 值的异常变化可能暗示着水体受到了污染，例如酸雨的降落、工业废水的排放等，通过监测 pH 值能及时发现并采取措施保护水资源 。在农业生产方面，土壤的 pH 值对农作物的生长发育至关重要。不同的农作物适宜生长在不同 pH 值范围的土壤中，比如茶树偏好酸性土壤，而甜菜更适合在偏碱性土壤中生长。农民和农业技术人员利用 pH 计测量土壤酸碱度，以便合理调整土壤环境，提高农作物产量和质量 。在食品加工行业，pH 计用于监测食品和饮料的酸碱度，保障产品的质量和安全性。例如，酸奶的发酵过程需要精确控制 pH 值，以确保酸奶具有良好的口感和品质 。在工业生产中，像电镀、制药、造纸等行业，溶液的酸碱度对产品质量和生产过程的稳定性有着重要影响，pH 计成为了生产过程中不可或缺的监测工具 。
为了确保 pH 计测量结果的准确性，正确的使用和维护十分关键 。使用前，要先用已知 pH 值的标准缓冲溶液对 pH 计进行校准，校准过程就如同给尺子定标，只有校准准确，测量结果才可靠 。测量时，要将电极小心地浸入溶液中，确保电极与溶液充分接触，同时避免电极碰撞容器壁，以防损坏电极 。测量结束后，需及时用蒸馏水冲洗电极，并将其妥善保存，通常玻璃电极要浸泡在特定的溶液中，以保持其对氢离子的敏感性 。此外，还应定期对 pH 计进行全面的维护和保养，检查电极是否损坏、老化，及时更换出现问题的部件，以延长 pH 计的使用寿命，保证其始终处于良好的工作状态 。
pH 计作为测量溶液酸碱度的得力助手，在众多领域发挥着不可替代的作用。随着科技的不断进步，pH 计的性能和精度也在持续提升，未来它将在更多领域为我们的生产生活提供更精准、可靠的测量服务 。