pH是最常用的水质指标之一。天然水的pH多为6～9;饮用水pH要求在6.5～8.5；工业用水的pH必须保持在7.0～8.5，以防止金属设备和管道被腐蚀。此外，pH在废(污)水生化处理、评价有毒物质的毒性等方面也具有指导意义。pH和酸度、碱度既有联系又有区别。pH表示水的酸碱性强弱，而酸度或碱度是水中所含酸性或碱性物质的含量。同样酸度的溶液，如1 L 0. 1 mol/L盐酸和0. 1 mol/L乙酸，二者的酸度都是5000 mg/L以CaCO₃计)，但其pH却大不相同。盐酸是强酸，在水中几乎完全解离，pH为1;而乙酸是弱酸，在水中的解离度只有1.3%，其pH为2.9。

测定pH的方法有比色法和玻璃电极法(电位法)，还有在玻璃电极法的基础上发展起来的差分电极法。

(1)比色法：比色法基于各种酸碱指示剂在不同pH的水溶液中显示不同的颜色，而每种指示剂都有一定的变色范围。将一系列已知pH的缓冲溶液加入适当的指示剂制成pH标准色液并封装在小安瓿瓶内，测定时取与pH标准色液等量的水样，加入与pH标准色液相同的指示剂，然后进行比较，确定水样的pH。

比色法不适用于有色、浑浊和含较高浓度的游离氯、氧化剂、还原剂的水样。如果粗略地测定水样pH，可使用pH试纸。

(2)玻璃电极法：玻璃电极法(电位法)测定pH是以pH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极或银-氯化银电极为参比电极，将二者与被测溶液组成原电池(原理见图2-29)，其电动势( E电池)为：

图2-29玻璃电极法测定PH原理

E_电池=φ_甘汞-φ_玻璃

式中：φ_甘汞—饱和甘汞电极的电极电位，不随被测溶液中氢离子活度变化，可视为定值；

φ_玻璃 —pH玻璃电极的电极电位，随被测溶液中氢离子活度而变化。

φ_玻璃可用能斯特方程表达，故上式表示为(25℃时)：

E_电池＝φ_甘汞-(φ_o + 0. 059 V 1_gaH⁺)二K +0.059 V PH

可见，只要测知E电池，就能求出被测溶液的PH。在实际工作中，准确求得K值比较困难，故不直接采用此种计算方法，而是以已知pH的溶液作标准进行校准，用pH计直接测出被测溶液的PH。设PH标准溶液和被测溶液的pH分别为pH_s，和PH_x，其相应原电池的电动势分别为E_s，和E_x，则25℃时：

E_s=K＋0.059 V pH_s

E_x=K + 0. 059 V PH_x

两式相减并移项得：

可见，PH_x是以标准溶液的pH_s为基准，并通过比较E_x与E_s的差值确定的。25℃条件下，二者之差每变化59 mV，则PH相应变化为1。pH计的种类虽多，操作方法也不尽相同，但都是依据上述原理测定溶液pH的。

PH玻璃电极的内阻一般高达几十兆欧到几百兆欧，所以与之匹配的pH计都是高阻抗输入的电子毫伏计或电子电位差计。为消除温度对PH测定的影响，pH计上都设有温度补偿装置。为简化操作，方便使用和适于现场使用，已广
泛应用将玻璃电极和参比电极结合于一体的复合pH电极制成多种袖珍式和笔式PH计。

玻璃电极法测定准确、快速，受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及含盐量等因素的干扰程度小；但电极膜很薄，容易受损，已开发出厚膜pH玻璃电极。