2021-09-05 11:39:40

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glass electrode

用对氢离子活度有电势响应的玻璃薄膜制成的膜电极,是常用的氢离子指示电极。它通常为圆球形,内置0.1mol/L盐酸和氯化银电极甘汞电极。使用前浸在纯水中使表面形成一薄层溶胀层,使用时将它和另一参比电极放入待测溶液中组成电池,电池电势与溶液pH值直接相关。由于存在不对称电势、液接电势等因素,还不能由此电池电势直接求得pH值,而采用标准缓冲溶液来"标定",根据pH的定义式算得。玻璃电极不受氧化剂、还原剂和其他杂质的影响,pH测量范围宽广,应用广泛。

基本信息

  • 中文名称

    玻璃电极

  • 英文名

    glass electrode

  • 外观

    圆球形

  • 应用

    常用的氢离子指示电极

  • 优势

    pH测量范围宽广,应用广泛

  • 组成

    0.1mol/L盐酸,氯化银或甘汞电极

  • 注意

    存放时要特别注意

折叠 编辑本段 英文名

glass electrode

折叠 编辑本段 工作原理

玻璃电极的主要部分是一个玻璃泡,泡的下半部是对 H+有选择性响 应的玻璃薄膜,泡内装有 pH 一定的 0.1mol·L-1 的 HCL 内参比溶液,其 中插入一支 Ag-AgCl 电极作为内参比电极,这样就构成了玻璃电极。玻 璃电极中内参比电极的电位是恒定的,与待测溶液的 pH 无关。玻璃电极 之所以能测定溶液 pH,是由于玻璃膜产生的膜电位与待测溶液 pH 有关。 玻璃电极在使用前必须在水溶液中浸泡一定时间。使玻璃膜的外表面形成 了水合硅胶层,由于内参比溶液的作用,玻璃的内表面同样也形成了内水 和硅胶层。当浸泡好的玻璃电极浸入待测溶液时,水合层与溶液接触,由 于硅胶层表面和溶液的 H+ 活度不同,形成活度差,H+便从活度大的一 方向活度小的一方迁移,硅胶层与溶液中的 H+ 建立了平衡,改变了胶 - 液两相界面的电荷分布,产生一定的相界电位。同理,在玻璃膜内侧水合 硅胶层 - 内部溶液界面也存在一定的相界电位。

其相界电位可用下式表示:Φ外=k1+0.059lg a1/a1ˊ;Φ内 = k2 + 0.059lg a2/a2ˊ式中 a1、a2 分别表示外部溶液和内参比溶液的 H+活度; a1ˊ、a2ˊ分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的 H+活度;k1、k2 分别为由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。因为玻璃膜内外表面性质基 本相同,所以 k1=k2,又因为水合硅胶层表面的 Na+ 都被 H+所代替, 故 a1ˊ=a2ˊ,因此Φ膜= Φ外-Φ内=0.059lga1/a2,由于内参比溶液 H+活度 a2 是一定值故:Φ膜= K + 0.059lga1 =K-0.059pH 试,说明 在一定的温度下玻璃电极的膜电位与试液的 pH 呈直线关系。

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PH玻璃电极的检查

(1)把PH玻璃电极与参比电极放入pH7.00的标准缓冲溶液中,当参比电极用甘汞电极时毫伏读数应为0+/-30毫伏;用Ag/AgCl电极作参比电极时,读数应为0+/-80毫伏;

(2)放入pH4.00的缓冲溶液中,读数应大于160毫伏;

(3)以玻璃电极为指示电极,甘汞电极为参比电极时,在25摄氏度pH值变化1个单位,其电位差的变化为59毫伏。

(4)如果读数与上述范围不符,应进行清洗;

PH玻璃电极的使用

(1)使用新PH电极要进行调整,放在蒸馏水中浸泡一段时间,以便形成良好的水合层; 浸泡时间与玻璃组成、薄膜厚度有关,一般新制电极及玻璃电导率低、薄膜较厚的电极浸泡时间以24小时为宜;反之浸泡时间可短些。最近生产的玻璃电极包括E-201-C型、65-1Q型复合电极,因玻璃质量与制作工艺的提高,其说明书上都注明初用或久置不用的电极,使用时只需在3N的KCL溶液或去离子水中浸泡2-10小时即可;

(2)测定某溶液之后,要认真冲洗,并吸干水珠,再测定下一个样品;

(3)测定时玻璃电极的球泡应全部浸在溶液中,使它稍高于甘汞电极的陶瓷芯端。

(4)测定时应用磁力搅拌器以适宜的速度搅拌,搅拌的速度不宜过快,否则易产生气泡附在电极上,造成读数不稳;

(5)测定有油污的样品,特别是有浮油的样品,用后要用CCI4或丙酮清洗干净,之后需用1.2mol/L盐酸冲洗,再用蒸馏水冲洗,在蒸馏水中浸泡平衡一昼夜再使用;

(6)测定浑浊液之后要及时用蒸馏水冲洗干净不应留有杂物;

(7)测定乳化状物的溶液后,要及时用洗涤剂和蒸馏水清洗电极,然后浸泡在蒸馏水中;

(8)玻璃电极的内电极与球泡之间不能存在气泡,若有气泡可轻甩点即让气泡逸出。

PH玻璃电极的维护

(1)如果电极上粘有油污,可用浸有CCl4或丙酮的棉花轻擦。然后放入0.1mol/LHCI溶液中浸洗12小时,再用蒸馏水反复冲洗; (2)平时常用的PH电极,短期内放在PH4.00缓冲溶液中或浸泡在蒸馏水中即可。长期存放,用PH7.00缓冲溶液或套上橡皮帽放在盒中。

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