1 定义
pH是从操作上定义的。对于溶液X，测出伽伐尼电池
参比电极｜KCl浓溶液｜溶液x｜H2｜Pt
的电动势Ex。将未知pH ( X)的溶液X换成标准pH溶液S，同样测出电池的电动势ES，则
pH(X)=pH(S) (Es -Ex)F/(RT1n10)
因此，所定义的pH是无量纲的量。
pH没有理论上的意义，其定义为一种实用定义。但是在物质的量浓度小于0.1mo1 dm3的稀薄水溶液有限范围，既非强酸性又非强碱性(2<pH<12)时，则根据定义，有:
pH=-log10 [c (H) y/ (mol·dm 3 )]±0.02
式中，c (H)代表氢离子H的物质的量浓度，y代表溶液中典型1一1价电解质的活度系数。
2 原理
pH值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成。在25℃，溶液中每变化1个pH单位，电位差改变为59.16 mV，据此在仪器（PH仪表）上直接以pH的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置。
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