老司机福利app

熱門産品: 無水碳酸鈉、工業酒精,甲醇,無水乙醇,氨水,磷酸

玻璃電極的工作原理

整理時間:2019-10-21   熱度:127
作者:Studio TBsof
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權,非商業轉載請注明出處。

玻璃電極是一種氫離子選擇性電極,相當于一個對玻璃膜兩側氫離子濃度差異能産生附加電勢差的“鹽橋”,一般的鹽橋是爲了消除濃差電勢或者液體接觸電勢這種附加電勢差,玻璃電極卻反其道而行之,利用這個附加電勢差測量氫離子濃度的差異,從而確定氫離子濃度,即對應pH值。


測量pH值時,參比電極電勢與氫離子濃度無關,插在待測溶液中,組成一個半電池,而玻璃電極的內參比電極插在玻璃電極內部已知pH值,即氫離子濃度固定的的標准溶液中,組成另一個半電池。如果兩個半電池是用鹽橋連接的,理論上鹽橋不産生附加電勢差,那麽測得的電池電動勢就是固定的,但現在兩個半電池是用玻璃膜隔開的,玻璃膜中含有矽酸鈉等,玻璃膜浸水水化後,鈉離子與兩側溶液中的氫離子都會發生離子交換作用,這種離子交換作用就會在玻璃膜兩側都産生附加電勢差,玻璃電極內部標准溶液氫離子濃度是固定的,內側附加電勢差也固定,但玻璃電極外部待測溶液的氫離子濃度不固定,因此外側附加電勢差不固定,這樣一來整個玻璃膜帶來的附加電勢差就與玻璃電極外部待測溶液的氫離子濃度有了函數關系,也就是與待測溶液的pH值有了函數關系,而這個附加電勢差就疊加在外參比電極與玻璃電極內參比電極構成的原電池電動勢上,用電壓表測出實際電動勢,確定附加電勢差,即可換算出玻璃電極外部待測溶液的pH值。


因此,pH計只不過是一種高精度,高內阻的電壓表罷了。由于玻璃膜本身是絕緣體,因此用玻璃膜“鹽橋”隔開的原電池內阻極高,可達數百兆歐姆以上,一般的電壓表根本無法測量這個原電池的電動勢,因此需要帶有高輸入阻抗器件放大器的電壓表,這種高輸入阻抗器件根本不可能是雙極型晶體管(BJT),只能使用電子管或者場效應晶體管(JFET或者MOS),或者以場效應管作爲輸入級的運算放大器。早年國內的經典産品雷磁25型酸度計就是使用電子管放大器的,實際上是用電子管接成的等效運算放大器再加負反饋,因此又大又笨重,耗電也大,工作時還要預熱、調零等。現在用集成運放就可以輕易解決了,因此現在生産的酸度計很輕便,價格也便宜,但玻璃電極一直在使用。

熱銷商品