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  • pH 電極基本原理

     pH 測量中使用的電極又稱為原電池。原電池是一個系統,它的作用是使化學能量轉成為電能。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。此二種電極之間的電壓遵循能斯特(NERNST)公式:
         

        其中:
    E——電位   E0——電極的標準電壓   R——氣體常數(8.31439焦耳/摩爾和 
    T
    ——開氏絕對溫度(例:20 ℃ =273=293開爾文)  F——法拉弟常數(96493庫侖/當量)
    n
    ——被測離子的化合價(銀=1,氫=1  aMe——離子的活度
        標準氫電極是所有電位測量的參比點。標準氫電極是一根鉑絲,用電解的方法鍍(涂覆)上氯化鉑,并且在四周充入氫氣(固定壓力為
    1013hpa)構成的。由于氫電極做為參比電極在實踐中很難實現,于是使用第二類電極做為參比電極。其中最常用的便是銀/氯化銀電極。
        最熟悉也是最常用的
    pH 指示電極。它是一支端部吹制上對于 pH 敏感的玻璃膜的玻璃管。管內充填有一定濃度的緩沖溶液。存在于玻璃膜內外兩面的反映 pH 值的電位差用Ag/AgCL傳導系統導出。此電位差同樣遵循能斯特公式。
        在能斯特公式中溫度“
    T”作為變量,作用很大。隨著溫度的上升,電位值將隨之增大。對于每1 的溫度變化,將引起電位0.2mV/ pH 變化。則每11 pH 變化0.0033 pH 值。這也就是說:對于20~30 之間和7 pH 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>20pH值>8pH 6pH的應用場合則必須對溫度變化進行補償。
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