PH电极的工作原理及日常维护
pH电极是实验室常用“耗材”,很多人用坏了就扔。但其实,一支保养得当的电极,是可以用好长时间的。
一、PH电极的工作原理


PH电极最关键的部位,就是最底下的那个玻璃球泡。它看起来像个薄薄的小灯泡,其实是一层特制的玻璃膜。这层膜不是普通的玻璃,它对氢离子有“选择性响应”——说得通俗点,它只“搭理”氢离子,对其他离子爱理不理。
球泡里面,装的是固定浓度的氯化钾溶液,还有一根银/氯化银参比丝。当玻璃球泡浸到溶液里,球泡内外两侧的氢离子浓度不一样,就会在玻璃膜两侧产生一个电位差。这个电位差的大小,跟溶液的pH值成正比。
这就是pH测量的基本原理。
听起来有点绕,但你可以这么理解:玻璃球泡是个“翻译官”,把氢离子的浓度翻译成了电信号,仪表再把电信号翻译成pH数值。
二、PH电极如何选择
不是所有pH电极都一样。不同类型的样品,要选不同结构的电极。
| 样品种类 | 电极的选择要求 | |
| 1 | 常规水溶液 | 普通玻璃电极就行 |
| 2 | 强酸强碱 | 需要耐腐蚀的玻璃膜 |
| 3 | 含蛋白质的样品 | 需要特殊液接界,防止堵塞 |
| 4 | 微量样品 | 需要微型电极 |
| 5 | 半固体或固体表面 | 需要穿刺电极或平面电极 |
三、PH电极的使用及校准
pH测量需要两个电极:指示电极(玻璃球泡)和参比电极。参比电极的作用是提供一个稳定的参考电位,不随溶液pH变化而变化。
参比电极里面也是氯化钾溶液,通过液接界与待测溶液接触。如果液接界堵了,参比电位就不稳定,pH计读数就会跳来跳去,怎么也稳不下来。
PH电极建议每天用之前校一次。如果连续测很多样品,每隔一两小时用标准缓冲液验证一下,漂了就重新校。如果换了不同类型的样品(比如从酸性换到碱性),最好重新校。
这是保证数据准确的底线。pH电极的响应不是永远不变的。随着使用次数的增加、温度的变化、溶液性质的差异,电极的“零点”(pH7对应的电位)和“斜率”(电位随pH变化的灵敏度)会慢慢漂移。
校准的目的,就是告诉仪器:“现在电极的状态是这样的,你按这个标准来算。”

四、电极出现问题如何检查
| 电极出现的问题 | 如何检查 | |
| 1 | 指示灯不亮 | 检查指示灯、保险管、变压器是否烧坏。 |
| 2 | 表头指示不稳/不定位 | 检查表头卡针、线圈异物、机壳接地情况。 |
| 3 | 未通电表头大幅摆动 | 检查输入端并联电阻焊接牢固性。 |
| 4 | 数字显示不稳/漂移 | 检查接插件、输入输出电压、线路板侵蚀、运算放大器状态。 |
| 5 | 示值不准 | 校准方法、温度/斜率调节不当。 |
| 6 | 标准溶液无法定位 | 检查标准信号发生器精度。 |
| 7 | 高阻示值超差 | 检查滤波电容、场效应管输入电阻、线路板受潮/侵蚀。 |
| 8 | 数字缺笔画 | 检查接插件接触、数字显示屏是否损坏。 |
| 9 | 调节旋钮失灵 | 检查对应电位器是否损坏 |
PH电极作为我们实验室操作的得力助手,是需要我们好好“呵护”的,平时注意及时清洗、正确保存、轻拿轻放,就能省下不少换电极的钱。
—The end—






