pH传感器结构 (二)

sandrarola

这里就pH结构做进一步描述

1.pH指示电极

pH电极是直接响应溶液中pH的部分。它由玻璃杆、玻璃氢离子敏感膜组成。敏感膜与水性溶液接触时，其外部会形成一层凝胶层。同时由于电极内部充满水性电解质溶液，膜内部也有一层凝胶。凝胶层的图示如下:

凝胶层内和周围的氢离子根据测试溶液中氢离子的浓度即pH不同，会发生渗出或渗入凝胶层。如果溶液是碱性的，H[sup]+[/sup]将会向外渗出，膜外就形成了负电荷。相反，如果溶液时酸性的，H[sup]+[/sup]将会向内渗，膜外就形成了正电荷。由于玻璃电极内部的电解液拥有恒定的pH值，测量过程中膜内部表面的电位保持恒定。如此造成了pH电极的内部和外部的电荷不同，即pH电位差值。下面是标准的pH指示电极结构:

2.参比电极

参比电极可以为pH电极的电位的测量提供一个确切、稳定的参比电位。为了达到这个目的，参比电极需要由对H[sup]+[/sup]无感应的玻璃而制成。并且参比电极浸入样品溶液时填充口必须保持敞开。为此参比电极上需制成开放式或接触式液络部，确保内部溶液或参比电解液能渗入样品中。正确测量时，参比电极和pH半电池必须浸入相同的溶液中。以下是典型的参比电极结构图:

电极的结构包括浸没在选定的内参比电解液中的导线，内参比液通过液接口间接地和样品溶液接触，接触部分可以确保稳定的电位。参比系统共有多种，目前使用最多的是Ag/AgCl参比系统。参比电解液和Ag/AgCl参比导线决定了此参比系统的电位。为了得到系统的低电阻，参比电解液必须保持高离子浓度。由于测量过程中参比电解液需流入样品溶液，我们必须当心参比电解液与样品溶液发生化学反应，避免化学反应影响电极状态和测量结果。

3.复合电极

复合电极如下图，比起两个独立的半电池电极，操作更便捷，如今使用非常普遍。复合电极中pH指示电极位于中间，外围被充满了参比电解液的参比电极所包围。

复合电极中的相互独立的pH指示电极和参比电极部分与独立的电极拥有同样的功能，唯一的区别是把两个独立的电极整合为一支电极，更便于使用。只有当pH指示电极和参比电极两者的使用寿命相差很大，才推荐使用独立的电极。

为方便pH测量，在复合电极中加入温度探头，这样就能进行简单的温度补偿，这种电极称为3合1电极。

 

细履平沙

很有价值。

波涛汹涌

漂移太大怎样修正