参比电极的种类

PH计原理知识（酸度计使用大全）摘要：本文主要贡献给需要的人和正在使用PH计酸度计的朋友，文章主要内容包括：PH计的原理初步认识，到内部结构组成分析；再到PH计核心部分电极的方方面面讨论，关于电极的选型，电极的维护方法，电极的清洗技巧等概括说明，欢迎阅读收藏本文库。

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一、PH计|酸度计概念简介：1、定义：PH计|酸度计是一种常用的仪器设备。

酸度计简称pH计，由电极和电计两部分组成。

主要用来测量液体介质的酸碱度值,配上相应的电极可以测量电位MV值，广泛应用于工业,农业,科研,环保等领域. 使用中若能够合理维护电极、按要求配制标准缓冲液和正确操作电计,可大大减小pH示值误差，从而提高化学实验、医学检验数据的可靠性。

狭义的PH计|酸度计主要指安徽赛科环保科技实验室酸度计, 酸度计常用的种类主要有台式酸度计（工业在线酸度计PH计），便携式PH计，笔式酸度计三大类别。

2、PH计结构组成——电极介绍：PH计由三个部件构成，简单的说就是电极和电计组成的。

1）一个参比电极；2）一个玻璃电极，其电位取决于周围溶液的pH；3）一个电流计，该电流计能在电阻极大的电路中测量出微小的电位差。

参比电极的基本功能是维持一个恒定的电位，作为测量各种偏离电位的对照。

银-氧化银电极是目前pH中最常用的参比电极。

玻璃电极的功能是建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变化作出反应的电位差。

把对pH敏感的电极和参比电极放在同一溶液中，就组成一个原电池，该电池的电位是玻璃电极和参比电极电位的代数和。

E电池＝E参比+E玻璃，如果温度恒定，这个电池的电位随待测溶液的pH变化而变化，而测量pH计中的电池产生的电位是困难的，因其电动势非常小，且电路的阻抗又非常大1－100MΩ；因此，必须把信号放大，使其足以推动标准毫伏表或毫安表。

电流计的功能就是将原电池的电位放大若干倍，放大了的信号通过电表显示出，电表指针偏转的程度表示其推动的信号的强度，为了使用上的需要，pH电流表的表盘刻有相应的pH数值；而数字式pH计则直接以数字显出pH值。

由于LaF3的晶格有空穴，在晶格上的氟离子可以移入晶 格邻近的空穴而导电。当氟电极插入含氟溶液中时，F-在电 极表面进行交换，如溶液中F-活度较高，则溶液中F-可以进 入单晶的空穴。反之，单晶表面的F-也可进入溶液。由此产 生的膜电位与溶液中的F-活度有关：
E膜 = K ´ + 0.059 lg a1 = K ´ - 0.059 pH试液
由于玻璃电极的电位应包含内参比电极的电位，即
E玻璃= E内参 + E膜 = (EAg/AgCl-0.059lg aCl- )+(K ´+ 0.059 lg a1 ) = K + 0.059 lg a1 = K - 0.059 pH试液
半电池符号：Hg，Hg2Cl2（固）∣KCl 电极反应： Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2Cl电极电位(25℃) ：
甘汞电极的电极电位主要决定 于Cl-活度，当电极内溶液的Cl-活度 一定，甘汞电极电位固定。
25℃时甘汞电极的电极电位(对SHE)
0.1m ol/L甘 汞 电 极标 准 甘 汞 电 极 (N CE)
电位 分析法 的分类
直接电位法：(potentiometry)
通过测量电池电动势来确定待测离子的活度 的方法。
电位滴定法：(potentiometric titration)
通过测量滴定过程中电池电动势的变化来确
定滴定终点，利用滴定剂的浓度和体积求得待测
物质的含量。
根据Nernst方程，电极电位与溶液中的离子活度的关系为：
这类电极电位较稳定，重现性好，在电位分析中既 可用作指示电极更常用作参比电极。
注意：能与金属的阳离子形成难溶盐的其它阴 离子的存在，将产生干扰。

电位分析法分为直接电位法和电位滴定法。 直接电位法：根据电极电位与待测组分活 度之间的关系，利用测得的电位差值（或 电极电位值）直接求得待测组分的活度 （或浓度）的方法。 直接电位法测定快速方便，灵敏度高。 电位滴定法：根据滴定过程中电位差（或 电极电位）的变化来确定滴定终点的容量 分析法。 电位滴定法不受试液的颜色或混浊的影响， 无需用指示剂，应用广泛。
范围广，不受氧化剂还原剂影响，适用于
有色、浑浊或胶态溶液的 pH 测定；响应 快(达到平衡快)、不沾污试液。 膜太薄，易破损，且不能用于含F- 的 溶液；电极阻抗高，须配用高阻抗的测量 仪表。
离子选择性电极： 离子选择性电极是一类具有薄膜的电极。 其电极薄膜具有一定的膜电位，膜电位 的大小就可指示出溶液中某种离子的活 度，从而可用来测定这种离子。
测量参数 电位（电流≈0） 电位与标准溶液体积（电流≈0 ） 电流（控制电位） 电流与标准溶液体积 电位法 电位滴定法 极谱法、伏安法 安培滴定法（电流滴定法） 方法类别
电阻（电导） 电阻与标准溶液体积
电流与时间 电解后电极增重
电导法 电导滴定法
库仑分析法 电重量分析法（电沉析法）
电化学分析法的特点：
固定基体 电极 流动载体 电极 气敏电极
非晶体 膜电极 敏化离子选 择性电极
酶电极
离子选择性电极的电极电位：对阳离 子，电极电位为：
0.059 EK lg aM n
对阴离子，电极电位为：
0.059 EK lg aN n
式中：E为离子选择性电极的电极电 位；K为常数；aM 、aN 为阳离子和阴 离子的活度;n为离子的电荷数。
与理化性质 有关的常数 上标‘表示水合 硅胶层中H+活度 形成 内外水合硅胶 层 三层结构

单体在电解液中生成齐聚物， 齐聚物增长到一定程度会在电 极表面析出形成核，在核附近 继续生长成膜。
电化学聚合机理—副反应
在电聚合的过程中除了上述的反 应路线外，β 位和杂原子也可发 生氧化聚合反应生成的产物，破 坏分子链的共轭性，降低电导率。
电化学聚合机理—另一种机理
电化学聚合研究和表征
光谱学、电镜方法
该过程生成聚合物。下面以噻吩为例：
电化学聚合的机理 聚噻吩
① 噻吩单体氧化
电化学聚合的机理 聚噻吩
阳离子自由基活性
电子转移的速度是远远大于Ｒ＋*的扩散速度的，单体不
断的氧化而阳离子自由基来不及扩散，因此在电极附近的
浓度会不断的増大。
当Ｒ＋*比较稳定时，会扩散到溶液中反应生成低分子量
可溶的物质；当Ｒ＋*活性过大时，会直接与溶剂或者电 解质阴离子发生反应，生成的物质同样的低分子量且可溶 解。当Ｒ＋*活性在两个极端之间时，就可以发生聚合反 应。
电化学聚合装置
ＥＣＰ反应装置为三电极体系的电解池，三种电极分别为：工作电极、对电极和 参比电极。 工作
对电极
电极 参比 电极
工作电极：指的是待研究的反应发生 所在的电极。 对电极：又称辅助电极。 参比电极：一个电势己知且能够保持 稳定的电极。 反应过程中参比电极中没有电流通过， 以其作为标准来测定工作电极的电位， 对电极与工作电极之间有电流流过。
目录
电化学聚合概述
电化学聚合机理
电化学聚合影响因素 电化学聚合特点
电化学聚合概述
电化学聚合(ECP) 是指在有适当电解液的电解池里，通过一定的 电化学方式进行电解，使单体在电极上因氧化或还原或分解为自由基 或离子等而发生的聚合反应。
1979年，Diaz通过对吡咯单体的电化学聚合得到了均一性好的 薄膜，开创了ECP制备导电聚合物的先河，很快这种方法推广到了噻 吩、苯胺等单体的聚合。