ph電極工作原理

通常有兩種方法測量水相溶液中的pH值，比色法(pH試紙和比色皿)和電位法。電位法是能夠實現連續在線測量和過程監控的唯一方法，而且電位法可獲得精確且結果可重復的pH值，pH電極測量的核心理論是能斯特方程。

電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個系統，它的作用是使化學反應能量轉成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢（EMF）。此電動勢（EMF）由二個半電池構成。其中一個半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關；另一個半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是與測量溶液相通，并且與測量儀表相連。最熟悉也是最常用的PH指示電極是玻璃電極。

對于ph電極。它是一支端部吹成泡狀的對于pH敏感的玻璃膜的玻璃管。管內充填有含飽和AgCl的3mol/lkcl緩沖溶液，pH值為7。存在于玻璃膜二面的反映PH值的電位差用Ag/AgCl傳導系統，如第二電極導出。PH復合電極如圖：

此電位差遵循能斯特公式

E=E0+?R·T·1naH?O+n·F???????????E=59.16mv/25℃?per?pH

式中R和F為常數，n為化合價，每種離子都有其固定的值。對于氫離子來講，n=1。溫度“T”做為變量，在能斯特公式中起很大作用。隨著溫度的上升，電位值將隨之增大。對于每1℃的溫度變大，將引起電位0.2mv/per pH變化。用pH值來表示，則每1℃第1pH變0.0033pH值。這也就是說：對于20~30℃之間和7pH左右的測量來講，不需要對溫度變化進行補償；而對于溫度＞30℃或＜20℃和pH值＞8pH或6pH的應用場合則必須對溫度變化進行補償。

內參比電極的電位是恒定不變的，它與待測試液中的H+活度（pH）無關，pH 玻璃電極之所以能作為H+的指示電極，其主要作用體現在玻璃膜上。當玻璃電極浸入被測溶液時，玻璃膜處于內部溶液(αH+,內)和待測溶液(αH+,試)之間，這時跨越玻璃膜產生一電位差ΔEM（這種電位差稱為膜電位，下節討論），它與氫離子活度之間的關系符合能斯特公式：

當αH+,內=αH+,試時，ΔEM=0。但實際上，ΔEM≠0，跨越玻璃膜仍有一定的電位差，這種電位差稱為不對稱電位(ΔE不對稱)，它是由玻璃膜內外表面情況不完全相同而產生的。此式表明玻璃電極ΔEM與pH成正比。因此，可作為測量pH的指示電極。