筆式PH計玻璃電極的要求

1、低阻抗玻璃膜

2、0～14 pH范圍內(nèi)的化學(xué)腐蝕

3、不易破損

4、熱穩(wěn)定性

5、好的再現(xiàn)性

6、不易水解

7、無堿誤差

8、在0～14 pH范圍內(nèi)的線性電位值

薄膜玻璃主要由SiO2正四面體網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)框架和網(wǎng)絡(luò)電荷點組成。其中zui后一個組分可以使SiO2網(wǎng)絡(luò)鍵松動以使單價的陽離子易于交換。早期的薄膜玻璃一般是鈉玻璃，此種薄膜玻璃在pH10以內(nèi)都表現(xiàn)出良好的線性，而在這以上則有較大的堿誤差。如今，人們在玻璃液中加入鋰化合物（鋰玻璃）使得薄膜玻璃有較寬的pH范圍而且只有很小的堿誤差。當(dāng)薄膜玻璃的表面被水浸濕時，其表面的堿離子便會溶出，也就是說薄膜玻璃表面被水解。取決于玻璃種類的不同，此種水解作用可使玻璃表面形成0.3～0.6nm厚的溶脹層。對于H+離子來講，此溶脹層的很象一離子交換器。隨著被測介質(zhì)pH值的變化，H+離子會擴(kuò)散進(jìn)溶脹層或從溶脹層中擴(kuò)散出來。對于薄膜玻璃的內(nèi)側(cè)來講，整個過程與上述相同，只是由于內(nèi)溶液是固定的（如pH為7的內(nèi)緩沖液），所以只是形成恒定的H+離子活度。內(nèi)側(cè)和外側(cè)的溶脹層被玻璃組織分開，同時由于玻璃膜內(nèi)外兩側(cè)不同的表面電位便在玻璃膜上建立了一個電位差。

這一電位差可通過零電流法用一帶有pH刻度的mV計測量并以pH值的形式顯示出來。

此電位遵循能特斯方程，在25℃的條件下，質(zhì)子活度變化一級別（一個pH）時，電位變化59.16mV。