Pengukuran pH digunakan dalam berbagai aplikasi: pertanian, pengolahan air limbah, proses industri, pemantauan lingkungan, dan dalam penelitian dan pengembangan. pH adalah ukuran keasaman atau alkalinitas suatu larutan. Nilai PH menyatakan jumlah relatif ion hidrogen (H +) yang terkandung dalam suatu solusi. Semakin besar konsentrasi H + semakin asam larutan dan semakin rendah pH. Dalam hubungan ini, pH didefinisikan sebagai logaritma negatif dari aktivitas hidrogen. Sistem pengukuran pH standar terdiri dari tiga elemen: 1) boqu pH elektroda; 2) elemen kompensasi suhu boqu dan 3) boqu pH meter atau pengontrol.

Apa definisi pH?

Nilai pH dari suatu larutan adalah log negatif dari aktivitas ion hidrogennya (α), yang merupakan produk dari konsentrasi ion hidrogen [H +] dan koefisien aktivitas hidrogen (GH +) pada konsentrasi itu.

pH = -log α = -log γh + [H +]

Dalam air murni dan dalam solusi encer, aktivitas H + dapat dianggap sama dengan konsentrasi H +.

pH = -log γh + [h +] = -log [H +]

PH dari larutan mengukur tingkat keasaman atau alkalinitas relatif terhadap ionisasi air. Air murni memisahkan untuk menghasilkan 10-7 m [H +] dan [oh-] pada 25 ° C; Dengan demikian, pH air adalah 7, titik netralitas.

Phwater = -log [H +] = -Log 10-7 = 7

Sebagian besar pembacaan pH berkisar dari 0 hingga 14. Solusi dengan [H +] yang lebih tinggi daripada air (pH kurang dari 7) bersifat asam; Solusi dengan [H +] yang lebih rendah dari air (pH lebih besar dari 7) adalah dasar atau alkali.

Definisi pH.

Mengukur pH melibatkan membandingkan potensi solusi dengan [H +] yang tidak diketahui ke potensi referensi yang diketahui. pH meter mengkonversi rasio tegangan antara setengah referensi dan setengah sel yang merasakan nilai pH. Saat ini, sebagian besar elektroda adalah elektroda kombinasi dengan referensi dan sensor setengah sel dalam tubuh yang sama.

Referensi setengah sel mengandung konduktor (biasanya perak dengan lapisan perak klorida) terbenam dalam larutan dengan diketahui [H +]. Potensi antara konduktor internal ini dan solusi yang diketahui konstan, memberikan potensi referensi yang stabil. 

Sensing setengah sel (mengukur setengah sel) terbuat dari tabung kaca nonkonduktor (atau epoksi) yang disegel ke membran kaca konduktif. Seperti referensi setengah sel, setengah sel yang merasakan juga mengandung konduktor yang tenggelam dalam larutan elektrolit buffered, memastikan voltase konstan pada permukaan bagian dalam membran kaca dan konduktor penginderaan.

KetikapH elektroda. direndam dalam larutan untuk diukur, potensi didirikan pada permukaan membran kaca penginderaan. Jika solusi yang tidak diketahui  Apakah netral, jumlah tegangan tetap pada permukaan bagian dalam membran kaca dan pada konduktor penginderaan kira-kira menyeimbangkan tegangan pada permukaan luar membran kaca dan setengah sel referensi. Ini menghasilkan potensi perbedaan total 0 MV dan nilai pH 7.

Dalam solusi asam atau alkali, tegangan pada permukaan membran luar berubah secara proporsional terhadap perubahan [H +]. Meter pH mendeteksi perubahan potensi dan menentukan [H +] dari yang tidak diketahui oleh persamaan nernst:

di mana:

E = Total perbedaan potensial (diukur dalam MV)

T = suhu di kelvin

n = jumlah elektron

E ° = Potensi Referensi

F = konstanta Faraday

R = konstanta gas

[H +] = konsentrasi ion hidrogen

Kompensasi suhu pH.

PH dari setiap solusi adalah fungsi suhunya.  Output tegangan dari perubahan elektroda secara linear dalam hubungan dengan perubahan pH, dan suhu larutan menentukan kemiringan grafik. Satu unit pH sesuai dengan 59,16 mV pada 25 ° C, tegangan standar dan suhu yang semua kalibrasi direferensikan. Tegangan elektroda berkurang menjadi 54,20 unit MV / pH pada 0,0 ° C dan meningkat menjadi 74,04 unit MV / pH pada 100.0 ° C

Karena nilai pH tergantung suhu, aplikasi pH memerlukan beberapa bentuk kompensasi suhu untuk memastikan menstandarkan nilai pH.  Meter dan pengendali dengan kompensasi suhu otomatis (ATC) menerima sinyal berkelanjutan dari elemen suhu dan secara otomatis memperbaiki nilai pH berdasarkan suhu larutan.  Kompensasi suhu manual mengharuskan pengguna untuk memasukkan suhu. ATC dianggap lebih praktis untuk sebagian besar aplikasi pH.