pH電極的結構、分類命名及常見問題分析

pH電極是[H+]離子選擇性電極，pH電極是實現pH正確的校準與測量的關鍵。因為電極是pH計中與樣品直接接觸的部件，其選用、儲存與維護對于測量的精密度和準確度有著大的影響。所以，我們有必要對pH電極有一定的了解。本篇的主要內容包括電極的結構，電極的常見的分類方法，使用中的常見問題與解決辦法。 




一、 電極結構 




1、指示電極 




對溶液中氫離子活度有響應，電極電位隨之變化的電極稱為pH指示電極或測量電極。常用的指示電極是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿，以及由特殊成分組成的對氫離子敏感的玻璃膜(一般為鋰玻璃熔融吹制)組成。玻璃膜一般呈球泡狀(膜厚在0.1～0.2mm左右)。球泡內充入內參比溶液，插入內參比電極用電極帽封接引出電線。裝上插口，就成為一支pH指示電極。 




單*支pH指示電極是無法進行測量的，它必須和參比電極一起才能測量。 




2、參比電極 




對溶液中氫離子活度無響應，具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極常見有甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢。因此對參比電極的要求是電勢穩定、重現、溫度系數小，有電流通過時極化電勢小。 




3、溫度電極 




各個廠家通常使用不同的熱敏電阻生產溫度電極用于測量樣品的溫度。 




二、 電極的分類命名 




1、玻殼電極與塑殼電極 




電極是塑料殼還是全玻璃的 




2、二合一電極與三合一電極 




將pH玻璃電極(指示電極)和參比電極組合在一起的電極就是二合一的復合電極，如果再包含熱敏電阻可同時測量溫度，即為三合一電極。 




3、純水電極 




主要用于低離子強度的水的測量，比如蒸餾水、純水、RO水、去離子水等。 




4、凝膠電極 




參比電極的參比液不是液體，而是KCl凝膠，這樣就不需要填充，非常適合現場使用。 




電極的分類也可根據電極的使用或者功能來區分電極，比如污水電極、低溫電極、高溫電極、平面電極、針刺電極、微量電極等等。很多廠家還有一些別的命名，比如綠色電極、ROSS電極等等。 




三、 常見的問題分析 




在確認是電極的問題之前，要排除其他的一些可能的干擾因素。如：是否是標準緩沖溶液不夠新鮮導致校準不好;是否正確連接電極與儀表;是否電極選型錯誤等。 




1、電極接口問題 




測量電極的接口常見的是Q9和BNC口，基本通用。溫度電極一般不通用。 




2、電極儲存問題 




電極存儲液應與參比電極填充液保持一致，常見的電極應該存放3MKCL中，電極不可長時間干放或浸泡在蒸餾水中。