PH复合电极的原理与维护保养.pdf

原理:
pH测量中使用的电极又称为原电池。原电池是一个系统，它的作用是使化学能量转成
为电能。此电池的电压被称为电动势(EMMF),此电动势(EMF)由二个半电池构成。其中一个
半电池称作测量电极，它的电位一与特定的离子活度有关;另一个半电池为参比半电池，通
常称作参比电极，它一般是与测量溶液相通，并且与测量仪表相连。此二种电极之间的电压
遵循能斯特(NERNST)公式:E=Eθ-RT/nF*lg[Ox/Red]
式中──氧化型和还原型在绝对温度T及某一浓度时的电极电势（V）
──标准电极电势（V）
R──气体常数8.3143J/(K·mol)
T──绝对温度K
F──法拉第常数=NA（阿伏伽德罗常数）×e（每个电子的电量）（96500库仑）
n──电极反应中得失的电子数
结构:

最熟悉也是最常用的pH指示电极。它是一支端部吹制上对于pH敏感的玻璃膜的玻璃管。

管内充填有一定浓度的缓冲溶液。存在于玻璃膜内外两面的反映pH值的电位差用Ag/AgCL

传一导系统导出。此电位差同样遵循能斯特公式。

温度对PH测量值的影响:在能斯特公式中温度“T”作为变量，作用很大。随着温度的上升，

电位值将随之增大。对于每1℃的温度变化，将引起电位0.2mV/pH变化。则每10C每1pH

变化0.0033pH值。

这也就是说:对于20-30℃之间和7pH左右的测量来讲，不需要对温度变化进行补偿;而对于

温度>30℃或>20℃和pH值>8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。

复合电极

1什么是pH复合电极?

把pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就是pH复合电极。根据外壳材料的不同

分塑壳和玻璃两种。相对于两个电极而言，复合电极最大的好处就是使用方便。pH复合电

极是要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶

液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。

(1)电极球泡:它是由具有氢功能的钾玻A熔融吹制而成，呈球形，膜厚在0.1-0.2mm左

右，电阻值<250兆欧(25'C)o

(2)玻璃支持管是支持电极球泡的玻璃管体，由电绝缘性优良的铅玻璃制成，其膨胀系

数应与电极球饱玻璃一致。

(3)内参比电极:为银/氯化银电极，主要作用是引出电极电位，要求其电位稳定，温度系
数小。

(4)内参比溶液:零电位为7pH的内参比溶液，是中性磷酸盐和氯化钾的混合溶液，玻璃

电极与参比电极构成电池建立零电位的pH值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓

度。

(5)电极壳:电极壳是支持玻璃电极和液接界，盛放外参比溶液的壳体，通常由聚碳酸酷

(PC)塑压成型或者玻璃制成。PC塑料在有些溶剂中会溶解，如四氯化碳、三氯乙烯、四氢吠

喃等，如果测试中含有以上溶剂，就会损坏电极外壳，此时应改用玻璃外壳的pH复合电极.

(6)外参比电极:为银/氯化银电极，作用是提供与保持一个固定的参比电势，要求电位稳

定，重现性好，温度系数小。

(7)外参比溶液:氯化钾溶液或KC1凝胶电解质。

(8)液接界:液接界是外参比溶液和被测溶液的连接部件，要求渗透童稳定，通常用砂芯

的(现库存为微孔PTPE)。

(9)电极导线:为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连接，屏蔽层与外参比电极连接。

2关于可充式和非可充式pH复合电极(现库存为非可充式)

可充式pH复合电极即在电极外壳上有一加液孔，当电极的外参比溶液流失后，可将加

液孔打开，重新补充KC1溶液。而非可充式pH复合电极内装凝胶状KCL,不易流失也无加液

孔。

可充式pH复合电极的特点是参比溶液有较高的渗透速率，液接界电位稳定重现，测量

精度较高。而且当参比电极减少或受污染后可以补充或更换KCI溶液，但缺点是使用较麻烦。

可充式pH复合电极使用时应将加液孔打开，以增加液体压力，加速电极响应，当参比液液

面低于加液孔2cm时，应及时补充新的参比液。

非可充式pH复合电极的特点是维护简单使用方便，因此也得到广泛的应用.但作为实验

室pH电极使用时，在长期和连续的使用条件下，液接界处的KC1浓度会减少，影响测试精

度。因此非可充式pH复合电极不用时，应浸在电极浸泡液中，这样下次测试时电极性能会

很好，而大部分实验室PH电极都不是长期和连续的测试，因此这种结构对精度的影响是

比较小的。而i业PH复合电极由于对测试精度的要求比较低，所以使用方便就成为主要的

选择。

3如何正确浸泡pH复合电极?

PH电极使用前必须浸泡，因为PH球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的

水合凝胶层，它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子有良好的响应。同时，玻
璃电极经过浸泡，可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。PH玻