pH电极的测定方法

pH的测量，通常有比色法和电位计法两种。

1、比色法

    本法主要根据某些染料在溶液中随pH（PH仪表）的改变而发生特定的色泽变化的原理来指示溶液的pH值，最常采用的有氯酚红、嗅酚蓝、百里酚蓝、酚红等pH指示剂，或单一使用或按比例配成混合物使用。实验室中用的pH试纸就是根据比色法的基本原理而制成。比色法的优点是设备简单，不受电源控制，操作方便等，因此它曾被广泛采用，然而比色法存在着某些难于克服的缺陷，列举如下。

（1）自行配制标准色阶时，须配制数个溶液并进行标定，然后配成不同pH值的标准缓冲溶液供用，手续繁杂且颇费时间。

（2）水样具颜色、混浊、高盐度、胶体物质以及某些氧化剂和还原剂均可产生干扰。

（3）指示剂本身容易变质，从而造成标准色阶颜色的改变，使测量误差增大 。

（4）必须预知样品的大概pH值，以便正确地挑选合适的指示剂。

（5）由于pH指示剂本身为弱酸或弱碱物质，所以必须注意防止指示剂给待测溶液带来的影响，为此需将指示剂预先调节至与样品相接近的pH值，防止改变样品的真正pH值，特别是对弱缓冲性的样品。凡此种种，使比色法的测量经典性和正确性受到影响，应用范围也受到一定局限。

    随着仪器制造和电子应用技术的飞速发展，各种规定的酸度计已经相当普及。世界卫生组织以及美国、日本等许多国家早就明确指出，比色法仅适于粗略测定，不能定为标准方法。应当指出的是，比色法虽然不作为标准方法，但它在一定情况下和要求不十分严格的场合下应用是容许的，甚至在某些方面可能是测定PH的主要手段， 如工业生产流程控制、植物管理、野外测定以及用点位法测量有困难的样品，特别是各种规格的pH试纸在实验室仍将普遍使用。当比色法应用的可靠性需要核定时，应以pH电位计测定的结果为准。

2、电位计法

    目前，电位计法是我国测定水质pH值的标准方法，它通常不受颜色、浊度、胶体物质以及氧化剂、还原剂的影响，适用于测定清洁水、受不同程度污染的地面水、工业废水的pH值。

电位计法测pH原理如下。

    pH值由测量电池的电动势而得。目前，在一般的国家标准中，使用的是下列电池；参比电极│KCl浓溶液‖溶液X|H2|Pt。在实际应用中，指示电极一般不用氢电极，因为氢电极的铂黑容易被As, Hg和硫化物等污染而中毒，并且还需要恒定的压力和高纯度的氢气。另外，溶液中含有像硝酸盐、高锰酸盐或高铁盐氧化剂时不能使用，因此通常是以玻璃电极作为指示电极 。

参比电极一般为甘汞电极或As-AgCl电极。由于参比电极（PH电极）的电位是已知恒定的，因此通过测定电池两极的电位差，就可知指示电极的电位。 
    pH值的测量符合能斯特方程。实际测试中，多采用标准比较法，即首先测得pH标准缓冲液的电位Es。再测定以待测样品溶液代替标准溶液时的电位Ex。即在25°C，溶液中每改变一个pH值单位，其电位差的变化约为59mV。实验室使用的pH计上的刻度就是根据此原理制成的。通过标准溶液校准、定位后，可直接从表头读出pH值。