Hoạt tính của ion H+ (hay độ pH) xác định bằng phương pháp đo tiện thế. Thế điện động (E) của một tế bào điện có thể được liên hệ qua phương trình của Nemst với hoạt tính của ion H+ trong dung dịch. Nhờ máy đo điện thế (máy đo pH), điện thế hình thành chuyển thành dòng điện có cường độ tỷ lệ với độ pH của mẫu nước thu được. Dòng điện này sẽ được chuyển thành số đo pH nhờ bảng chia độ trên thiết bị đo.
Thiết bị đo pH gồm 1 điện cực là bằng thủy tinh và 1 điện cực bão hòa tham khảo. Các điện cực này nhúng trong mẫu nước ao cần đo pH điện cực hóa học tiếp xúc với mẫu nước qua một cái bấc làm bằng amiăng.
Điện thế chênh lệch giữa điện cực hóa học và điện cực hydro thường là +0.2415 volt. Điện cực thủy tinh có một diện cực làm bẳng Ag2Cl2 đặt trong dung dịch HC1 0. ỉ M. Điện cực này dược ngăn cách với mẫu nước bởi một màng thủy tinh đặc biệt nhạy pH. Điện thế của điện cực thủy tinh hình thành do sự chênh lệch hàm lượng ion H+ hấp thụ ở 2 mặt của màng nhạy pH. Sự hấp thụ của ton H+ vào màng nhạy pH thực chất là một quá trình trao đổi ion mà qua đó íon H* trong dung dịch được trào đổi với Li+ có trong thủy tinh như minh họa dưới đây:
Li+thủy tinh + H+dung dịch =Li+dung dịch + H+ thủy tinh
Các đường vạch thẳng đứng đại diện cho ranh giới giữa các phần mà ở đó diện thế hình thành. Tất cả các điện thế này đểu là những hằng số ngoại trừ điện thế giữa mặt bên ngoài của màng thủy tinh và mẫu nước và điện thế giữa mẫu nước và dung dịch KC1 trong điện cực hóa học. Do không xác định được 2 điện thế này mà máy đo pH phải được hiệu chỉnh bằng các dung dịch pH chuẩn. Lực điện động hình thành khi nhúng điện cực vào trong mẫu nước sẽ được so với lực điện động hình thành khi nhúng điện cực vào trong dung dịch pH chuẩn. Khoảng chênh lệch giữa 2 lực điện động này sẽ được máy “đọc” thành độ pH.
Các dung dịch đệm cổ pH chuẩn phải được pha chế vớỉ nước cất mới đun sôi (để loại trừ C02) và để nguội. Ta có thể mua các dung dịch pH chuẩn dưới dạng viên đóng từ các cơ sở cung cấp trang thiết bị nghiên cứu khoa học.
Nhận xét
Máy đo pH chất lượng cao thường rất đắt tiền trong khi lại có nhiều loại máy do pH bỏ túi có mức giá thành hợp lý. Wu và Boyd (1989) đã thử so sánh máy do ph bỏ túi với một máy đo pH tiêu chuẩn dùng trong phòng thí nghiệm. Các số đo thu được từ máy đo bỏ túi đểu có tương quan rất mật thiết với số đo của máy đo tiêu chuẩn dùng trong phòng thí nghiệm. Lấy số do của máy dùng trong phòng thí nghiệm như là giá trị thực của độ pH thì sai số tương đối và sai khác về kết quả giữa 2 máy này như sau:
Đơn cử nếu giá trị pH thực là 3 thì sai khác là -0.32 và sai số tương đối là -10/7.
Giá trị pH thực là 4 thì sai khác là -0.27 và sai số tương đối là -6.8
Giá trị pH thực là 5 thì sai khác là -0.22 và sai số tương đối là -4.4
Giá trị pH thực là 6 thì sai khác là -0.17 và sai số tương đối là -2.8
Giá trị pH thực là 7 thì sai khác là -0.12 và sai số tương đối là -1.7
Giá trị pH thực là 8 thì sai khác là -0.07 và sai số tương đối là -0.9
Giá trị pH thực là 9 thì sai khác là -0.02 và sai số tương đối là -0.2
Giá trị pH thực là 10 thì sai khác là +0.03 và sai số tương đối là +0.03
Qua đây có thể thấy rằng độ chính xác của máy đo pH bỏ túi đáp ứng được yêu cầu đo đạc phục vụ hoạt động nuôi trồng thủy sản trong thực tế.
Thịnh Phát cung cấp đầy đủ các dòng máy đo pH để bàn chuyên dụng, máy đo pH cầm tay linh hoạt nhỏ gọn, dễ sử dụng và bút đo tiện ích, cho kết quả chính xác cao. Đa dạng các dòng máy như: Bút đo PH ATC 01; Bút đo pH AZ 8692; Bút đo pH ống dài AZ 8694 đầu thuỷ tinh nhọn; Bút đo pH ống dài AZ 8695 – đo mặt phẳng; Bút đo pH ống dài thuỷ tinh AZ 8693; Máy để bàn đo chất lượng nước AZ 86505; Máy để bàn đo đa chỉ tiêu AZ 86505; Máy đo đa chỉ tiêu AZ 8603 + 1 bộ Kit thử nhanh; Máy đo pH cầm tay HANNA HI8010; Máy đo pH cầm tay Hanna HI8014; Máy đo pH cầm tay HANNA HI8314 (pH, ORP, nhiệt độ); Máy đo pH cầm tay Mettler Toledo Pro2Go; Máy đo pH cầm tay Mettler Toledo SG2-FK; Máy đo pH có ngõ ra analog pH-512A; Máy Đo pH trong thực phẩm Hanna HI98161; Máy đo pH, mV Hanna HI9124; Máy đo pH/ ORP cầm tay AZ 8651; Máy đo pH/độ dẫn điện Mettler Toledo SG23 – SevenGo Duo; Máy đo pH/EC/TDS/nhiệt độ cầm tay HANNA HI 9811-5; Máy đo pH/EC/TDS/Nhiệt độ cho Hydro Hanna HI9814; Máy đo pH/EC/TDS/Nhiệt độ Hanna HI991301.