玻璃电极的主要部分是 一 个玻璃泡,泡的下半部是对H+ 有选择性响应的玻璃薄膜,泡内装有pH一定的0.1mol•L-1的HCl内参比溶液,其中插入一支Ag-AgCl电极作为内参比电极,这样就构成了玻璃电极。玻璃电极中内参比电极的电位是恒定的,与待测溶液的pH无关。玻璃电极之所以能测定溶液pH,是由于玻璃膜产生的膜电位与待测溶液pH有关。
.ph玻璃电极膜电位的产生是由于 离子的交换与扩散
用对氢离子活度有电势响应的玻璃薄膜制成的膜电极,是常用的氢离子指示电极。它通常为圆球形,内置0.1mol/L盐酸和氯化银电极或甘汞电极。使用前浸在纯水中使表面形成一薄层溶胀层,使用时将它和另一参比电极放入待测溶液中组成电池,电池电势与溶液pH值直接相关。由于存在不对称电势、液接电势等因素,还不能由此电池电势直接求得pH值,而采用标准缓冲溶液来“标定”,根据pH的定义式算得。玻璃电极不受氧化剂、还原剂和其他杂质的影响,pH测量范围宽广,应用广泛。
玻璃电极在使用前要浸泡的原理
玻璃电极的主要部分是一个玻璃泡,泡的下半部是对 H+有选择性响 应的玻璃薄膜,泡内装有 pH 一定的 0.1mol·L-1 的 HCL 内参比溶液,其 中插入一支 Ag-AgCl 电极作为内参比电极,这样就构成了玻璃电极。
玻 璃电极中内参比电极的电位是恒定的,与待测溶液的 pH 无关。玻璃电极 之所以能测定溶液 pH,是由于玻璃膜产生的膜电位与待测溶液 pH 有关。
玻璃电极在使用前必须在水溶液中浸泡一定时间。使玻璃膜的外表面形成 了水合硅胶层,由于内参比溶液的作用,玻璃的内表面同样也形成了内水 和硅胶层。
当浸泡好的玻璃电极浸入待测溶液时,水合层与溶液接触,由 于硅胶层表面和溶液的 H+ 活度不同,形成活度差,H+便从活度大的一 方向活度小的一方迁移,硅胶层与溶液中的 H+ 建立了平衡,改变了胶 - 液两相界面的电荷分布,产生一定的相界电位。同理,在玻璃膜内侧水合 硅胶层 - 内部溶液界面也存在一定的相界电位。
玻璃电极
碱差:当测量ph较高或na+浓度较大的溶液时,测得的ph值偏低,称为"钠差"或"碱差"。每一支ph玻璃电极都有一个测定ph高限,超出此高限时,"钠差"就显现了。产生"钠差"的原因是na+参与响应。酸差:当测量ph小于1的强酸、或盐度大、或某些非水溶液时,测得的ph值偏高,称为"酸差"。产生"酸差"的原因是:当测定酸度大的溶液时,玻璃膜表面可能吸附h+,当测定盐度大或非水溶液时,溶液中变小。
用氢离子玻璃电极与参比电极组成原电池,在玻璃膜与被测溶液中氢离子进行离子交换过程中,通过测量电极之间的电位差,来检测溶液中的氢离子浓度,从而测得被测液体的PH值。
PH传感器俗称PH探头,由玻璃电极和参比电极两部分组成。玻璃电极由玻璃支杆、玻璃膜、内参比溶液、内参比电极、电极帽、电线等组成。参比电极具有已知和恒定的电极电位,常用甘汞电极或银/氯化银电极。由于PH值与温度有关,所以,一般还要增加一个温度电极进行温度补偿,组成三极复合电极。
pH电极又称pH探头、pH传感器,英文名称pHelectrode或pHsensor,是PH计上与被测物质接触的部分,用来测电极电位的装置。
1、采用先进的固体电介质和大面积聚四氟乙烯液接界。不易阻塞,维护方便。
2、长距离的参比扩散途径,极大的延长了电极在恶劣环境中的使用寿命。
3、新型设计的玻璃球泡,增加了球泡面积,可防止内缓冲液中干扰气泡的生成使测量更加可靠。
4、电极采用优质低噪音电缆线,可使信号输出长度大于20米以上无干扰。
1、 低阻抗玻璃膜
2、 0--14 pH 范围内的耐化学腐蚀性
3、 不易破损
4、 热稳定性高
5、 良好的再现性
6、 不易水解
7、 无碱误差
8、 0--14 pH 范围内的线性好
因为PH复合电极工作原理:
当玻璃指示电极浸入待测PH值的溶液中时,玻璃薄膜内外两侧都因吸水膨胀而分别形成两个极薄的水化凝胶层,中间则仍为干玻璃层。
在进行PH测定时,玻璃膜外侧与待测PH溶液的相界面上要发生离子交换,有H+进出;同样,玻璃膜内侧与膜内装0.1mol/L HCl溶液的相界面上也要发生离子交换,也有H+进出。
由于玻璃膜两侧溶液中H+浓度的差异,以及玻璃膜水化凝胶层内离子扩散的影响,就逐渐在膜外侧和膜内侧两个相界面之间建立起一个相对稳定的电势差,称为膜电势。
由于膜内侧HCl溶液中为定值,当玻璃膜内离子扩散情况稳定后,它对膜电势的影响也为定值,因此膜电势就只取决于膜外侧待测PH溶液中的H+浓度。
就是玻璃膜电极的电位对溶液当中氢离子活度的响应。在分析化学或者仪器分析里面的电位分析部分有很详细的讲解。
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