1 pH值的定义和pH值的标度 1.1 pH值定义酸度——质量浓度（molality） 1.2 pH值——体积浓度（molarity） 1.3 pH近似估算 1.4 酸度和pH 1.5 计算pH值的热力学模型 本文于2022-06-06更新。原文发表于ACP。
1 pH值的定义和pH值的标度 pH值一般不直接进行测量，通常是通过热力学模型（thermodynamic models ）的估算。并且pH数值的差异与浓度单位的差异有关。
1.1 pH值定义酸度——质量浓度（molality） 根据国际纯粹与应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry,IUPAC）的定义：溶液的酸碱度是由溶解的H+热力学活度所定义。
\[\begin{aligned} \text{pH} =& -\log_{10}(a_{\text{H}^+}) \\ =& -\log_{10}(\frac{m_{\text{H}^+}}{m^\theta}\gamma_{\text{H}^+}) \end{aligned}\] 该定义是一个传统型的概念性定义，因为他只涉及到单个离子的活度（activity coefficient）。而在实际中溶液是由所有的阴离子和阳离子（cation， anion）所共同组成的一个电中性的体现（a overall electroneutral system）
1.2 pH值——体积浓度（molarity） \[\begin{aligned} \text{pH} =& -\log_{10}(a_{\text{H}^+}^{(c)}) \\ =& -\log_{10}(\frac{m_{\text{H}^+}}{m^\theta}\gamma_{\text{H}^+}^{(c)}) \end{aligned}\] Clegg和Wexler所研发的E-AIM(Extended Aerosol Inorganics Models)所采用的方法是就是摩尔体积浓度法。
\[\begin{aligned} \text{pH}_x =& -\log_{10}(a_{\text{H}^+}^{(x)}) \\ =& -\log_{10}(x_{\text{H}^+}f_{\text{H}^+}^{(*)}) \end{aligned}\] 不同浓度标度pH计算的转化是必要的，这是酸碱度比较的基础。
