Un pH-metro è utilizzato per misurare il pH (acidità o alcalinità) di una soluzione acquosa. Un pH-metro è costituito da una sonda e un voltmetro. Le più comuni sonde di pH commercialmente disponibili sono costituiti da un vetro non conduttivo o plastica tubo esterno, una combinazione di riferimento ed elettrodi interni, soluzioni interne e una lampadina di vetro punta. Un elettrodo di riferimento interno di combinazione è collegato allo strumento tramite un cavo che contiene due fili che sono accoppiati a ciascun elettrodo. Il voltmetro è un dispositivo ad alta resistenza che misura con precisione la differenza di potenziale tra l'elettrodo di riferimento e l'elettrodo di misura interna.
Sia il riferimento ed elettrodi interni sono rivestite con cloruro d'argento fili, ciascuno contenuto in un vano separato, formando due metà cellule all'interno della sonda. Il riferimento ed elettrodi interni vengono immersi in soluzioni interne (con un pH di sapere) di KCl saturo e 0.1 M HCl, rispettivamente. Alla fine della sonda è una membrana di bulbo di vetro iono-selettivi dove il rilevamento si verifica. La membrana di vetro è in genere una miscela di Na2O, SiO2 e CaO.
Per il sensore funzionare correttamente e subire il processo di scambio ionico desiderato, la punta della membrana di vetro di una sonda di pH dovrà essere idratata in soluzione tampone o deposito prima di..--o tra..--uso. Per misurare il pH di una soluzione, la sonda è rimosso dalla soluzione di storage, risciacquata con acqua deionizzata, poi inserita nella soluzione acquosa di prova deve essere misurata. La sonda deve essere immerso nella soluzione test abbastanza a lungo per le letture del contatore di pH stabilizzare.
Attualmente la superficie esterna della membrana di vetro, gli ioni di idrogeno in cambio di soluzione di prova con gli ioni di sodio presenti nello strato della membrana di vetro idratato. Come gli ioni idrogeno vengono estratti nella membrana, e il potenziale attraverso la membrana cambia mentre il potenziale dell'elettrodo di riferimento rimane costante. (Gli ioni di idrogeno non viaggiano attraverso la membrana di vetro semi-permeabile). C'è quindi una differenza nelle concentrazioni di ioni idrogeno in ogni strato idratato su entrambi i lati della membrana di vetro. Il contatore misura la somma di tutte le potenzialità del sistema, compreso il potenziale attraverso il vetro, l'elettrodo interno e l'elettrodo di riferimento. L'equazione utilizzata per correlare il potenziale di membrana cambia la concentrazione di ioni idrogeno, o pH della soluzione di prova, è derivata dall'equazione di Nernst.
Per il pH-metro convertire correttamente i potenziali misurati ai valori di pH appropriato, tarature eseguite su base regolare. Questi vengono in genere eseguiti con due soluzioni tampone di pH 4.01, 7.00 o 10,00 €, a seconda l'intervallo previsto di soluzioni di prova deve essere misurata. Letture errate nella misurazione del pH possono verificarsi da mancanza di compensazione della temperatura, danni alla membrana o sonda, bolle d'aria intrappolate attorno all'elettrodo di riferimento, collegamenti sonde bagnato al metro, elettricità statica, presenza di sali, solventi organici, proteine nella soluzione di test o errore alcalino a pH superiore a 12.