pHとは何ですか？ pHは物質中の水素イオンの活性を測定する "Pondus hydrogenii"（Pondus = pressure、hydrogenium = hydrogen）の略語である。 この活性は、酸性、中性およびアルカリ性の水溶液に直接関連する。 水は化学的に中性ですが、たとえそれが化学的に純粋であっても解離の痕跡がなくてもイオンがないわけではありません。厳密に言えば、水素原子核は水和するまでフリー状態で存在しません。
H 2 O + H 2 O = H 3 O + + OHは、水素イオン（H 3 O +）の濃度が水素イオン（H +）の濃度と等価であるため、以下の一般的な形式に単純化することができる。
H2O = H + +オーム
ここで陽性の水素イオンは、化学の人々は "H +イオン"または "水素核"として表現されます。 核磁気核は、「ヒドロニウムイオン」として示される。 負の水酸化物イオンは「水酸化物イオン」と呼ばれる。
質量作用の法則を用いて、純粋な水の解離の平衡定数を見つけることができる：
K = H 3 O +×OH ----- H 2 O
非常に少量の水しか解離しないので、水のモル質量は実際には一定であり、平衡定数Kは水の生成物KWを生じる。
KW = K×H2O KW = H3O +・OH- = 10-7・10-7 = 10-14モル/ l（25℃）
すなわち、25℃で1リットルの純水に対して10-7モルのH3O +イオンと10-7モルのOHイオンが存在する。
中性溶液中では、水素イオンH +および水酸化物イオンOH-の濃度は10-7mol / lである。 といった：
過剰のH +イオンが存在する場合、溶液は酸性である。 酸は、水溶液中の水素イオンH +を遊離させる物質である。 同様に、OHイオンが遊離している場合、溶液はアルカリ性である。 したがって、H +値が酸性またはアルカリ性の溶液の性質を示すのに十分であれば、負の屈折率計算の分子濃度を避けるために、生物学者Soernsen（Soernsen）は1909年にこの不都合を使用することを推奨しました。対数で表し、「pH」と定義する。 pHの数学的定義は、水素イオン濃度の常用対数である。 すなわちpH = -log [H +]。
したがって、pH値は塩基10イオン濃度の負の対数である：
50m3の水のpHを変化させるには、pH2からpH3まで500Lの漂白剤が必要である。 しかし、pH6からpH7までの漂白剤は50Lしか必要ではない。
pH値の測定方法は、主に化学分析法、ディップスティック法、ポテンシャル法があります。 主に電位差測定用のpHを導入しています。
電位分析に使用される電極はガルバニック電池と呼ばれます。 元のバッテリーはシステムであり、その役割は化学反応エネルギーを電気にすることです。 この電池の電圧は起電力（EMF）と呼ばれます。 この起電力（EMF）は、2つの半電池で構成され、そのうちの1つは指示電極と呼ばれ、その電位はH +などの特定のイオン活動に関係します。 他の半電池は、通常は測定溶液が接続され、測定機器に接続されている参照電極と一般に呼ばれる参照半電池である。
例えば、銀イオンを含む塩溶液中に挿入された銀ワイヤからなる電極であって、金属と塩溶液の2相における銀イオンの活性が異なるため、ワイヤと溶液との界面にイオンを形成する充電プロセス、および特定の電位差の形成。 電子銀イオンを溶液中に失った。 このプロセスは、外部充電電流が逆充電に印加されないとき、すなわち電流が流れないときに最終的にバランスに達する。 この平衡状態に存在する電圧は、半電池電位または電極電位と呼ばれる。 金属からなる（上記のような）電極および金属イオンを含む溶液は、第1のタイプの電極と呼ばれる。
この電位の測定は、電位が塩溶液の組成とは無関係の参照電極に関して行われる。 それ自身の電位を有するこの基準電極は、第2の電極とも称される。 このような電極の場合、金属ワイヤは、そのような金属の難溶性塩の層（例えば、Ag / AgCl）で覆われ、金属塩のアニオンを含む電解液に挿入される。 このときの半電池電位または電極電位の大きさは、そのような陰イオンの活性に依存する。
これら2つの電極間の電圧は、ネルンスト方程式に従う。
ネルンスト式
場所：Eポテンシャル
E0 - 電極の標準電圧
R-ガス定数（8.31439ジュール/モルおよび℃）
T-ケルビン絶対温度（例：20℃は（273.15 + 20）293.15ケルビンに相当）
F-ファラデー定数（96493銀行/同等）
測定イオンのn価（銀= 1、水素= 1）
ln（aMe） - イオン活性の対数aMe
標準的な水素電極は、すべての潜在的な測定の基準点です。 標準水素電極は、塩化白金で電気メッキ（被覆）され、水素ガス（1013hPaの一定圧力）で囲まれた白金線である。
この電極の25℃での浸漬H3O + 1mol / l溶液のイオン含量は、電気化学的に測定可能なすべての電位測定基準ハーフセル電位または電極電位において形成される。 このうち、水素電極は、実際には参照電極として使用することが困難であるため、第2の種類の電極を参照電極として使用する。 これらの中で最も一般的なものは銀/塩化銀電極です。 電極は、AgClを溶解することによって塩化物イオン濃度の変化と反応する。
参照電極の電極電位は、飽和kcl貯蔵器（例えば、3mol / lkcl）によって安定化される。 液体またはゲル状の電解質溶液は、被膜を介して被験溶液に接続される。
銀電極およびAg / AgCl参照電極を用いて、上記電極の組み合わせを用いてフィルム洗浄溶液中の銀イオン含有量を測定することができる。 銀電極は、酸化還元電位測定のために白金または金電極で置き換えることもできる。 例えば、金属イオン酸化段階。
最も一般的に使用されるpH指示電極はガラス電極である。 これは、pH感受性ガラスフィルム用の最終的な吹きガラスである。 管に飽和AgCl 3mol / l kcl緩衝液pH7を充填した。ガラスフィルムの両側に存在するpH差電位差をAg / AgCl伝導系により測定し、
このような第2電極、輸出など。 pH複合電極およびpH固体電極、
この電位差は、ネルンストの式に従う。
ネルンスト式
上記の式にE0、R、T（298.15Kまたは25℃）と他の値はありました：
E = 59.16mv / 25℃/ pH（ここで、ln（H 3 O +）はpHに変換された）
RとFが定数である場合、nは原子価であり、各イオンはその固定値を有する。 水素イオンについてはN = 1である。 変数である温度「T」は、ネルンスト式において大きな役割を果たす。 温度が上昇すると、電位値が上昇します。
1℃ごとに温度が上昇するにつれて、0.2mv / pHの潜在的な変化が起こる。 pHの値は、最初の1℃の1℃あたり0.0033pHの変化を示す。
これは、20℃〜30℃と約7 pHの間の温度測定では、温度変化を補償する必要はなく、温度が30℃以上または20℃以下で、pH値が8または6 、報酬。
工業用pH計は、主に液体媒体のpH値を正確に測定するために使用される、一般的に使用される工業用装置である。 インストール、クリーニング、干渉防止などの考慮事項
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