玻璃电极原理

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盐酸和氯化银电极或甘汞电极。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。

一、测定原理

  1.  玻璃电极法测定水样的PH值是以饱和甘汞电极为参比电极，以玻璃电极为指示电极，与被测水样组成工作电池，再用PH计测量工作电动势，由PH计直接读取PH值。

  2.  玻璃电极法测PH准确、快速，受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰少。

二、仪器与试剂

  1.  仪器： 酸度计或离子计，玻璃电极、饱和甘汞电极

  2.  试剂：标准缓冲溶液的配制

  ① PH标准缓冲溶液甲（PH4.008，25℃）：称取先在110-130℃干燥2-3h的邻苯二甲酸氢钾（KHC₈H₄O₄）10.12g，溶于水并在容量瓶中稀释至1L。

  ② PH标准缓冲溶液乙（PH6.865，25℃）：分别称取先在110-130℃干燥2-3h的磷酸二氢钾（KH₂PO₄）3.388g和磷酸氢二钠（Na₂HPO₄）3.533g，溶于水并在容量瓶中稀释至1L。

三、操作步骤

  1. 采样 按采样要求，采取具有代表性的水样。

  2. 仪器校准 操作程序按仪器使用说明书进行。

  3. 测定水样PH 先用蒸馏水冲洗电极，在用水样冲洗，然后将电极浸入样品中，小心摇动试杯或进行搅拌，以加速电极平衡，静置，待读数稳定时记下PH值。

四、注意事项

  1.  测量结果的准确度，首先决定于标准缓冲溶液PH标准值的准确度。因此，应按GB11076-89《PH测量用缓冲溶液制备方法》制备、保存缓冲溶液。

  2.  应按规范选择、处理和安装玻璃电极和甘贡电极。

  3.  测定水样的PH值最好在现场进行，否则，应在采样后把样品保持在0-4℃，并在采样后6h之内进行测定。纯水为中性，25度时其pH值为7.0，小于这个值的溶液为酸性，高于这个值为碱性。纯水也会电离（一种分解过程，分解出带电荷的离子），电离出氢离子H⁺和氢氧根离子OH^-（+和-号为上标，表示正电和负电），已经证明在25度的时候，水溶液（无论是否含有酸或碱）里面的氢离子和氢氧根离子的浓度的乘积为常数，总是等于10的-14次方，比如，当氢离子浓度为0.1摩尔/升时，氢氧根离子浓度必定为10的-13次方摩尔/升。

   4.  水的电离过程可以表示如下: H₂O == （H⁺） + （OH^-）,这并非数学里的方程式，在此只表示一个过程，即一个水分子可以分解出一个氢离子和一个氢氧根离子。由于水的该分解程度受温度影响，因此纯水（不含任何杂质）中的pH值并不总是为7.0， 泛泛地说，酸性是指溶液里氢离子多过氢氧根离子。

   5.  一般而言，pH值不会出现小于0或大于14的状况，这样的溶液里氢离子或氢氧根离子的浓度就很大了（超过1摩尔/升），溶液的酸性或碱性就会直接用浓度来表示，而非pH值了。