pH 電極基本理論

pH 電極基本理論
回路電位的起點(diǎn)位于樣品溶液和pH 電極敏感膜接觸的區(qū)域，在此處對(duì)電位 E1 進(jìn)行測(cè)量，它與樣品溶液的 pH 值有關(guān)。為了測(cè)量 E1 并將其與pH 值建立明確的關(guān)系，測(cè)量回路 E2-E6 中的其他所有電位必須恒定。內(nèi)置電解液與位于 pH 膜上方的樣品溶液之間的電位差造成了唯一的可變信號(hào)。測(cè)量鏈中的*后一點(diǎn)為 E6 – 參比電極電解液與樣品溶液之間的電位，由于參比電極對(duì)于樣品的 pH 值不敏感，因此具有恒定的電位。
從樣品到 pH 電極再到儀表，然后從儀表到參比電極后返回樣品溶液，依次為測(cè)量鏈中的 E2、E3、E4 與E5 等其它電位。這些可在圖中看到。
通過(guò)玻璃膜上的凝膠層和 pH 玻璃膜將電位 E1 傳送至 pH 玻璃膜內(nèi)部（如“圖 8 玻璃膜橫截圖”（第 16 頁(yè)）中所示），在此處，另外一個(gè)凝膠層作為 pH 電極與內(nèi)置緩沖液之間的界面。pH 玻璃膜外部與
pH 玻璃膜內(nèi)部之間的電位差為圖中的電位 E2。
物理原理是：測(cè)量由于電極外部凝膠層中氫離子與測(cè)量溶液中氫離子平衡發(fā)生變化而產(chǎn)生的電位差。如果在兩相中，氫離子的活度不同，則氫離子將發(fā)生轉(zhuǎn)移。這使相界面上產(chǎn)生電荷，從而阻止 H+ 進(jìn)一步轉(zhuǎn)移。產(chǎn)生的電位取決于樣品溶液和凝膠層中不同的氫離子活度。凝膠層中存在的氫離子由玻璃膜的硅酸框架提供，可視為恒定， 因此與測(cè)量溶液無(wú)關(guān)。
然后通過(guò)玻璃膜中的 Li+ 離子將 pH 敏感膜外部凝膠層的電位傳送至玻璃膜內(nèi)部，在這里產(chǎn)生另外一個(gè)相界電位（圖40（第76頁(yè)）中的 E3）。
通過(guò) pH 電極的內(nèi)置緩沖液將電位 E3 傳送至 pH 電極 (E4) 的導(dǎo)出線，然后再傳送至儀表。