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pH 電極基本理論

來源:廣州迪川儀器儀表有限公司   2019年07月01日 14:43  

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,在此處對電位 E1 進(jìn)行測量,它與樣品溶液的 pH 值有關(guān)。為了測量 E1 并將其與pH 值建立明確的關(guān)系,測量回路 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的可變信號(hào)。測量鏈中的后一點(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,依次為測量鏈中的 E2E3E4 E5 等其它電位。這些可在圖中看到。
通過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 8 玻璃膜橫截圖(第 16 頁)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:測量由于電極外部凝膠層中氫離子與測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, 因此與測量溶液無關(guān)。
然后通過玻璃膜中的 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)中的 E3)。
通過 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。

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