pH電極的測定方法

pH的測量，通常有比色法和電位計法兩種。

1、比色法

本法主要根據某些染料在溶液中隨pH（PH儀表）的改變而發生特定的色澤變化的原理來指示溶液的pH值，常采用的有氯酚紅、嗅酚藍、百里酚藍、酚紅等pH指示劑，或單一使用或按比例配成混合物使用。實驗室中用的pH試紙就是根據比色法的基本原理而制成。比色法的優點是設備簡單，不受電源控制，操作方便等，因此它曾被廣泛采用，然而比色法存在著某些難于克服的缺陷，列舉如下。

（1）自行配制標準色階時，須配制數個溶液并進行標定，然后配成不同pH值的標準緩沖溶液供用，手續繁雜且頗費時間。

（2）水樣具顏色、混濁、高鹽度、膠體物質以及某些氧化劑和還原劑均可產生干擾。

（3）指示劑本身容易變質，從而造成標準色階顏色的改變，使測量誤差增大 。

（4）必須預知樣品的大概pH值，以便正確地挑選合適的指示劑。

（5）由于pH指示劑本身為弱酸或弱堿物質，所以必須注意防止指示劑給待測溶液帶來的影響，為此需將指示劑預先調節至與樣品相接近的pH值，防止改變樣品的真正pH值，特別是對弱緩沖性的樣品。凡此種種，使比色法的測量經典性和正確性受到影響，應用范圍也受到一定局限。

隨著儀器制造和電子應用技術的飛速發展，各種規定的酸度計已經相當普及。世界衛生組織以及美國、日本等許多國家早就明確指出，比色法僅適于粗略測定，不能定為標準方法。應當指出的是，比色法雖然不作為標準方法，但它在一定情況下和要求不十分嚴格的場合下應用是容許的，甚至在某些方面可能是測定PH的主要手段， 如工業生產流程控制、植物管理、野外測定以及用點位法測量有困難的樣品，特別是各種規格的pH試紙在實驗室仍將普遍使用。當比色法應用的可靠性需要核定時，應以pH電位計測定的結果為準。

2、電位計法

目前，電位計法是我國測定水質pH值的標準方法，它通常不受顏色、濁度、膠體物質以及氧化劑、還原劑的影響，適用于測定清潔水、受不同程度污染的地面水、工業廢水的pH值。

電位計法測pH原理如下。

pH值由測量電池的電動勢而得。目前，在一般的國家標準中，使用的是下列電池；參比電極│KCl濃溶液‖溶液X|H₂|P_t。在實際應用中，指示電極一般不用氫電極，因為氫電極的鉑黑容易被As, Hg和硫化物等污染而中毒，并且還需要恒定的壓力和高純度的氫氣。另外，溶液中含有像硝酸鹽、高錳酸鹽或高鐵鹽氧化劑時不能使用，因此通常是以玻璃電極作為指示電極 。

參比電極一般為甘汞電極或As-AgCl電極。由于參比電極（PH電極）的電位是已知恒定的，因此通過測定電池兩極的電位差，就可知指示電極的電位。
    pH值的測量符合能斯特方程。實際測試中，多采用標準比較法，即首先測得pH標準緩沖液的電位E_s。再測定以待測樣品溶液代替標準溶液時的電位Ex。

即在25°C，溶液中每改變一個pH值單位，其電位差的變化約為59mV。實驗室使用的pH計上的刻度就是根據此原理制成的。通過標準溶液校準、定位后，可直接從表頭讀出pH值。