电位法与电分析方法
玻璃电极(glass electrode)
看看任何一支 pH 探头尖端的那个球泡——那层薄而脆的特殊玻璃圆顶,才是真正在做感测的部分。玻璃通常被我们当作绝缘体,它居然能感测酸度,听起来有点奇怪;秘诀在于这层玻璃极薄的水化层会悄悄与溶液交换氢离子,而这种交换建立起一个电压。简而言之,玻璃电极是最早、至今仍最常见的 pH 传感器。
正式地说,玻璃电极是一种离子选择性指示电极,其薄玻璃膜产生的电位(遵循能斯特关系)取决于周围溶液的氢离子活度——也就是它的 pH。典型探头把这层玻璃膜与一个内置内参比组合在一起;在复合电极中,连外参比也一并装进同一个外壳里,以便使用。
它之所以重要,是因为它让快速、直接的 pH 测量在化学、生物、医学、食品和环境领域成为常规,取代了较慢的颜色指示剂。需要诚实说明的注意事项是真实存在的:球泡很脆且必须保持水化,在强酸、强碱或非水样品中响应会变慢,而在极高 pH 下会出现「碱差」,让钠离子混入,使读出的 pH 偏低——所以用新鲜缓冲液校准和轻拿轻放,并非可有可无。
在测量土壤水的 pH 之前,技术员先把玻璃电极浸泡复活,再把它依次插入 pH 4.00 和 pH 7.00 缓冲液中校正斜率和零点;只有这样,对未知样品的读数才有可信的意义。
一层薄玻璃膜感测氢离子活度,也就是 pH。
你买到的大多数「pH 探头」其实是复合电极:玻璃感测电极和它的参比电极被装进同一根杆里。如果读数漂移或无法校准,参比液接界的嫌疑往往不亚于玻璃本身。
又称
另见