pH复合电极是一种用于测量溶液酸碱度（pH 值）的电化学传感器，在科研、工业生产、环境保护、医疗卫生等领域有着广泛应用。以下是其详细介绍：

结构与原理

• 结构：pH复合电极通常由玻璃电极、参比电极和液接界等部分组成。玻璃电极是对氢离子有选择性响应的敏感元件，其球泡部分由特殊的玻璃膜制成，能与溶液中的氢离子发生离子交换作用，在不同氢离子浓度的溶液中产生不同的电位差。参比电极则为测量提供一个稳定的电位基准，确保测量的准确性，常见的参比电极有甘汞电极和银 - 氯化银电极。液接界是连接玻璃电极和参比电极内部溶液与被测溶液的通道，保证离子的顺利迁移，同时防止两种溶液混合。

• 原理：当 pH复合电极插入被测溶液时，玻璃电极的玻璃膜内外两侧由于氢离子浓度不同会产生电位差，这个电位差与溶液中的氢离子活度有关，符合能斯特方程：\(E = E^0 + \frac{2.303RT}{nF}\log a_{H^{+}}\)，其中E是电极电位，\(E^0\)是标准电极电位，R是气体常数，T是绝、对温度，n是反应中转移的电子数，F是法拉第常数，\(a_{H^{+}}\)是氢离子活度。通过测量玻璃电极与参比电极之间的电位差，并经过能斯特方程换算，就可以得到被测溶液的 pH 值。

特点

• 测量准确：具有较高的测量精度，能够准确反映溶液的酸碱度变化，在合适的测量范围内，测量误差通常可以控制在较小范围内。

• 使用方便：将指示电极和参比电极复合在一起，形成单一的电极体，使用时只需将其插入被测溶液中，即可直接测量 pH 值，无需像传统的分离式电极那样进行复杂的组装和校准，操作简单快捷。

• 响应迅速：对溶液中氢离子浓度的变化能够快速做出响应，一般在数秒内就能达到稳定的电位输出，从而可以快速得到测量结果，适用于实时监测和快速分析的场合。

• 适用范围广：可以在不同温度、不同离子强度的溶液中使用，并且能够适应多种化学环境，无论是酸性、碱性还是中性溶液，都能进行准确测量。不过，不同类型的 pH复合电极在具体的适用范围上可能会有所差异，例如，有些电极适用于高温环境，有些则更适合在低离子强度的溶液中使用。

维护与保养

• 正确使用：在使用 pH 复合电极前，应先将其在蒸馏水中浸泡数小时，以活化玻璃膜，提高电极的响应性能。使用时要避免电极与硬物碰撞，防止玻璃膜破裂。测量时应将电极缓慢插入溶液中，避免溶液剧烈冲击电极。同时，要注意避免电极长时间浸泡在浓酸、浓碱或有机溶剂中，以免损坏电极。

• 定期校准：pH 复合电极需要定期校准，以确保测量的准确性。校准通常使用标准 pH 缓冲溶液，一般建议每天或每周校准一次，具体校准频率可根据使用频率和测量要求而定。校准过程中要按照正确的操作步骤进行，确保电极与缓冲溶液充分接触并达到稳定的电位值。

• 清洁保养：使用后应立即用蒸馏水或去离子水冲洗电极，去除表面附着的溶液和杂质。如果电极表面有污垢或残留物质，可以用柔软的湿布轻轻擦拭，但要避免刮伤玻璃膜。对于顽固的污渍，可以使用稀酸或稀碱溶液浸泡清洗，但清洗后要彻底冲洗干净。长期不用时，应将电极浸泡在含有氯化钾溶液的保护液中，以保持电极的活性和稳定性。