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當由對氫離子有反應的特殊玻璃膜制成的電極浸入待測液體中時，玻璃膜表面會產生與氫離子活度相對應的電動勢。由于產生的電動勢理論上無法自行提取，因此在參比電極之間連接了電壓表，電動勢與參比電極之間的電壓差顯示在電壓表（ pH計）上。表示氫離子活度的指標稱為“ pH "， pH與氫離子活度[H + ]之間存在pH = -log [H + ]的關系。測量pH值時，如果預先用已知pH值的pH標準溶液校準pH計，則可以根據pH值產生的電動勢直接確定pH值。帶有對pH 值作出響應的特殊玻璃膜的電極稱為玻璃電極，參比電極稱為參比電極。參比電極內部有高濃度的溶液，有液接界。液接界是與被測液體接觸的部分，一般由多孔陶瓷制成。參比電極在液接界處與待測液體接觸，但始終產生恒定的電動勢，根據該電動勢確定與玻璃電極的電勢差。
