واژه pH به معنای پتانسیل یون هیدروژن (Potential of Hydrogen Ion ) است . این مفهوم در سال ۱۹۰۹ توسط بیوشیمیست دانمارکی ( سورن سورنسن) ارائه شد . او بیان کرد کهpH در حقیقت لگاریتم منفی غلظت یون های هیدروژن است . در واقع pH میزان غلظت یون هیدروژن را در محلول تعیین می کند و با توجه به میزان غلظت این یون ، اسیدی یا بازی بودن محلول مشخص می شود .
بطور کلی هرچه عدد pH بزرگ تر باشد ، محلول بازی تر خواهد بود .
دامنه تغییرات pH :
برای تعیین بازه pH یا بازه ۰ تا ۱۴ در نظر می گیرند . که به سه دسته زیر تقسیم می شود :
pH > 7 : محلول با pH کمتر از ۷ اسیدی است.
pH = 7 : محلول خنثی است ؛ به این ئمعنی که نه خاصیت اسیدی و نه خاصیت بازی غالب نمی باشد . آب در حالت کلی خنثی است .
pH < 7 : محلول در pH هایب بالاتر از ۷ بازی می باشد .
اهمیت دانستن pH :
از اهمیت دانستن pH می توان به سلامت بدن انسان اشاره کرد .
موجودات زنده به pH بسیار حساس هستند و زمانیکه کحلول ها تقریبا خنثی هستند ف بهترین عملکرد را دارند .( البته بجز موارد خاص مانند بخش هایی از دستگاه گوارش )
پلاسمای خون و سایر مایعاتی که سلول های بدن را احاطه کرده اند دارای pH حدود ۷.۳ هستند . مکانیسم های ویژه متعددی به تثبیت این مایعات کمک می کند تا سلول ها در معرض نوسانات محسوس در pH قرار نگیرند .
اگر pH محیط بدن ما اسیدی باشد بیمایر هایی هم چون دیابت ، پوکی استخوان و سرطان در بدن بروز می کند . لازم به ذکر است که هدف اصلی مصرف آب قلیایی درمان حالت اسیدوز بدن است . در تحقیقات مشخص شده است که آب قلیایی تاثیر مثبتی برای رفع حالت اسیدی بدن دارد.
راه های اندازه گیری pH :
pH را میتوان از طریق شناساگر ها ، کاغذ pH ، کاغذ ترنسل و pH متر ها اندازه گیری کرد . البته شناساگر ها ، کاغذ pH و کاغذ ترنسل عددی دقیق را به ما نشان نمی دهند و تنها هدف از استفاده آن ها آنست که صرفا محلول مورد نظر اسیدی است یا قلیایی و برای اطلاع دقیق از عدد pH بایستی از pHمتر های دقیق و کالیبره شده استفاده کرد .

کاغذ ترنسل و کاغذ pH
کاغذ pH :
اساس کار کاغذ pH به این صورت است که مقداری ماده ی شناساگر روی کاغذ وجود دارد که در محیط های بازی و اسیدی واکنش می دهند و تغییر رنگ ظاهری دارند .
معمولا همراه با کاغذ pH یک جدول راهنما هم وجود دارد که نشان می دهد هر رنگی نشان دهنده ی چه درجه ایی از pH است . این کاغذ ها به عنوان یک روش سریع و ساده برای اندازه گیری pH محسوب می شوند اما نتایج آنها ممکن است تحت تاثیر عوامل محیطی قرار بگیرند .
کاغذ تورنسل :
کاغذ ترنسل نوعی از کاغذ pH است که اساس کار یکسانی با آن دارد . کاغذ تورنسل به دو رنگ موجود هستند : لیتموس آبی و لیتموس قرمز .
از لیتموس آبی برای محیط اسیدی و از لیتموس قرمز برای محیط های بازی استفاده می کنند . کاغذ لیتموس آبی در محیط اسیدی قرمز و لیتموس قرمز در محیط بازی آبی می شود . علاوه بر کاغذ تورنسل محلول های تورنسل نیز وجود دارند که در pH کترا از ۴.۵ قرمز رنگ و در pH بالای ۸.۳ آبی میباشد . اگر pH در محدوده ی ۴.۵ الی ۸.۳ باشد شناساگر قادر به تشخیص آن نمیباشد که ناکارآمدی کاغذ لیتموس را در انمدازه گیری دقیق pH نشان می دهد .
همچنین باید در نظر داشت که کاغذ لیتموس ممکن است به دلیل برخی واکنش ها نیز تغییر رنگ دهد ؛ به طور مثال کاغذ لیتموس آبی در محلول کلر دار سفید رنگ میشود .

اساس کار pH متر :
هر pH متر دو جزئ اصلی دارد :
۱. الکترود سنسور : ا ین الکترود برای اندازه گیری میزان یون هیدروژن (H+) در محلول استفاده می شود.
۲. الکترود مرجع : این الکترود برای ایجاد یک مرجع الکتریکی برای الکترود سنسور استفاده می شود.
الکترود سنسور : الکترود سنسور از یک لوله شیشه ای ساخته شده است که در انتهای آن یک غشای شیشه ای قرار دارد. این غشای شیشه ای با یک محلول نمک اشباع شده است. هنگامی که الکترود سنسور در محلول قرار می گیرد، یون های هیدروژن از محلول به داخل غشای شیشه ای نفوذ می کنند. این نفوذ باعث ایجاد یک اختلاف پتانسیل الکتریکی بین الکترود سنسور و الکترود مرجع می شود.
الکترود مرجع : الکترود مرجع برای ایجاد یک مرجع الکتریکی برای الکترود سنسور استفاده می شود. این الکترود معمولاً از یک سیم پلاتین یا نقره ساخته شده است که در یک محلول اسید کلرید اشباع شده قرار دارد.
علاوه بر دو جزء اصلی ذکر شده، دستگاه PH متر ممکن است دارای اجزای دیگری نیز باشد، مانند:
صفحه نمایش: این صفحه نمایش میزان pH محلول را به صورت عددی نمایش می دهد.
کلید های کنترل: این کلیدها برای تنظیم دستگاه استفاده می شوند.
پورت USB: این پورت برای اتصال دستگاه به کامپیوتر و شارژکردن استفاده می شود.
محفظه محافظ الکترود: این محفظه برای محافظت از الکترود دستگاه در برابر آسیب های فیزیکی استفاده می شود.
محلول بافر: این محلول برای کالیبراسیون دستگاه استفاده می شود.
نحوه کار دستگاه PH متر
دستگاه PH متر با اندازه گیری اختلاف پتانسیل الکتریکی بین الکترود سنسور و الکترود مرجع، میزان یون هیدروژن (H+) در محلول را اندازه گیری می کند. این اختلاف پتانسیل الکتریکی با استفاده از یک ولت متر اندازه گیری می شود
ضرورت کالیبراسیون :
تمامی الکترود pHمتر ها با گذشت زمان عکلکردشان ضعیف می شود .برای اندازه گیری دقیق pH لازم است که pHمتر را با محلول های بافرکالیبره کرد . از راج ترین و متداول ترین کالیبراسیون ها می توان کالیبراسیون دو نقطه ایی اشاره کرد . کالیبراسیو.ن دو نقطه ایی توسط بافر های ۴ و ۷ انجام می شود .
توصیه می شود برای داشتن بهترین نتایج عملیات کایلبرسایون را روزانه انجام دهید . لازم به ذکر است که میزان دقت pH نمایش داده شده توسط الکترود به پایداری مداوم الکترود ها و هم چنین عوامل آزمایشگاهی مانند دما و تمییز و تازه بودن محلول های بافر مورد استفاده در کالیبراسیون بستگی دارد .