简述玻璃电极的工作原理。

发布网友 发布时间：2022-04-26 16:09

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热心网友 时间：2023-10-13 15:43

玻璃电极的作用原理：
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；a 1ˊ、a 2ˊ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= a 2ˊ , 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。

热心网友 时间：2023-10-13 15:44

玻璃电极是利用玻璃两侧形成的水化凝胶中的一价阳离子Na+溶液中的H+交换，在两相界面间形成的双层电位差，即相界电位。玻璃电极的电位与外部溶液H+的活度关系服从Nernst方程式。

热心网友 时间：2023-10-13 15:44

玻璃电极对氢离子有选择性的吸附能力，而且吸附数量的多少与氢离子浓度成正比；玻璃电极表面吸附了氢离子后会和玻璃球中的溶液形成电势差，再用参比电极就可以测得与氢离子浓度有关的整个电路的电势差。这就是玻璃电极的工作原理。