电化学分析是现代科学实验中一个重要的分析方法，特别是在化学、生物、环境和材料科学等领域。其中，pH计作为一种常见的电化学仪器，被广泛应用于测量溶液的酸碱度。本讲座将聚焦于pH计的构造、工作原理以及如何规范使用pH玻璃电极。
一、pH计的构造和测定
pH计主要由两部分组成：正极（甘汞电极，SCE）和负极（pH电极，通常为玻璃电极）。电极之间通过一个绝缘套隔离开，确保电流仅通过感应膜传递。玻璃电极的感应膜是由特殊玻璃制成，其内部填充有参比溶液，与样品溶液接触的部分是一个球形玻璃球泡。甘汞电极则提供了稳定的电位参考。
二、pH的测定原理
pH计的工作基于能斯特方程，它描述了电极电位与溶液中氢离子活度的关系。在一定温度下（如25℃），pH计的电位差（E）等于标准甘汞电极电位（ФSCE）减去玻璃电极的电位（Ф），并乘以0.0592（25℃时每单位pH变化对应的电压）。因此，通过测量电位差，我们可以计算出溶液的pH值。
三、pH玻璃电极的规范使用
1. 使用前准备：pH玻璃电极应在蒸馏水中浸泡至少24小时，以确保玻璃膜充分湿润。同时，检查电极的完整性，包括玻璃球泡是否有裂痕，内参比电极是否浸入溶液，以及是否存在气泡。若发现异常，电极可能无法正常工作。
2. 使用注意事项：pH玻璃电极的使用寿命一般为一年，过期后性能可能会下降。由于其玻璃膜脆弱，应避免碰撞和倒置。在使用过程中，电极表面的水应用滤纸吸干，不能擦拭，以免损伤玻璃膜。
3. 清洁与维护：当电极污染时，应根据污染物类型选择合适的清洗剂，例如5-10%的丙酮溶液可去除油污，而0.1 mol·L-1的盐酸溶液有助于清除无机盐。务必确保电极插线柱干燥，防止短路。
4. 使用限制：pH玻璃电极不适用于某些极端条件的溶液，如浓硫酸、铬酸洗液、高浓度乙醇或含氟量高的溶液，这些都可能对电极造成损害。
通过了解和遵循这些规范，我们可以确保pH计的准确性和电极的耐用性，从而在实验室中进行精确的pH测量。在实际操作中，应结合具体实验需求和条件，灵活运用这些知识，以获取可靠的分析结果。
