浅谈酸度计电极的选择、使用及保养

    酸度计是测量溶液酸碱度的计量仪器，广泛应用于工农业生产和科学实验。它一般由电计和电极构成。由于酸度计电极（以下简称电极）相对于电计来说，体积小，价格低廉，可单独配置，故人们常称电计为酸度计，而把电极视为辅件。如送检酸度计时，不带配套的电极，检定员在现场检定时就会只注重对电计检定，而忽视对仪器配套性检定。其实影响酸度测量的主要因素是电极。电极是一个仪表，相当于传感器在酸度测量中，通过其化学能转变为电能，在电计上显示出来，实现了对溶液酸度的测量。故电极的优劣直接决定了 pH 值测量结果的准确性。10 多年来，在检定工作中发现，由于对电极的轻视，对其工作原理不甚了解，以及使用维护不当，经常出现无法测量或引起测量误差的状况，甚至造成使用者与检定员之间的误解和矛盾。

    1 电极的工作原理

    任何一种金属插入水溶液中，在金属与溶液之间就会出现了一个电位差，这个电位差称为电极电位。各种不同的金属有各种不同的电极电位，各种金属的电极电位随溶液中对应离子浓度不同而异。通常用能斯特公式表达电极电位，即：

    E=E₀+RT/nFlnaⁿ⁺式中

    F 为法拉第常数；T 为热力学温度；E 为电极电位;

    E₀为电极材料的标准电极电位；R 为电气常数;

    N 为离子的化学价；aⁿ⁺为溶液中金属离子的活度；

    当一个氢离子可逆的指示电极和一个参比电极同时浸在一个溶液中时，就产生一个电动势。其大小与溶液的氢离子浓度（严格地讲是活度）有关，而与其他离子存在的关系很小。因此通过对此两个电极间的电动势的测量来确定溶液的氢离子浓度，即酸度（pH=log[H+]），从而实现对酸度的测量。由此可见，电极在酸度测量中的重要性。

    2 常用电极的类型及特点

    常用电极的类型、名称、特点和用途列表 1

    3 常用电极结构（以常用玻璃电极和甘汞电极为例）

    3.1 玻璃电极结构

    玻璃电极的结构如图1 所示，一支玻璃电极性能好坏取决于电极球泡敏感玻璃的成分和制造工艺。球泡采用对[H+]敏感的特殊玻璃制成，具有导电、能渗透[H+]的特性，球泡玻璃膜一般厚 0.1mm 左右，电阻值数十至数百兆欧，电极球泡内充有 pH 值恒定的含氯离子的电解质溶液，电极内有一个银 - 氯化银电极。玻璃电极在使用中不受溶液中出现的氧化或还原剂及各种重金属离子影响，是一种对氢离子具有选择性的较理想的指示电极，它使用操作简便，可连续进行测定，达到平衡快，测量精度高。