实验室测定液体介质的pH 值所使用的是雷磁PHS-3型pH 计，配套使用雷磁的E-201-C 塑壳型pH 复合电极，是市面上典型的pH 复合电极，其结构示意图如下：
测量电极
指标电极参比电极
卡盘扳手
pH
复合电极
(导电盐桥)
加液孔
3mol/L KCl
图1 pH 复合电极示意图
以下，借助上面的结构示意图，和网络上经典的文章资料，摘抄介绍pH 复合电极的结构、性能、类型、使用和维护。
1、什么是pH 复合电极
把pH 玻璃电极（测量电极）和参比电极组合在一起的电极就是pH 复合电极。根据外壳所用材料分塑壳和玻璃两种，常用的是塑料外壳的pH 复合电极。 2、pH 复合电极的结构
pH 复合电极主要由外壳，玻璃支持管、内参比电极、内参比溶液、电极球泡，外参比电极、外参比溶液、液接界，电极帽、电极导线、插口组成，下面分别介绍： 网络视听节目内容审核通则图2 雷磁E-201-C 结构示意图
(1)电极壳：电极壳是包围支持玻璃电极和液接界，盛装外参比电极和溶液的壳体，通常由聚碳酸酯(PC)塑压成型或者用玻璃制成。PC塑料在有些溶剂中会溶解，如丙酮、四氯化碳、三氯乙烯、四氢呋喃等，在这些溶剂下使用会损坏电极的塑料外壳，此时应改用玻璃外壳的pH复合电极。可充式的，上部有一开孔，用来补加或替换参比溶液的。
(2)玻璃支持管是连接电极球泡的玻璃管体[1]，是测量电极的壳体，套装在塑料壳体中间。
(3)内参比电极[2]，或叫测量电极：是银/氯化银型电极，主要作用是引出电极电位（测量电位）到座机，要求其测定电位时稳定，受温度波动影响要小。
(4)内参比溶液：是pH=7.0的溶液，用中性磷酸盐和氯化钾配制的混合溶液。
(5)球泡：用特殊玻璃[3]熔融吹制而成，呈球形，膜厚在0.1～0.2mm左右，它作为电极探测端，与待测液体接触，H+浓度产生敏感的响应，产生测量电位，经电极、引线把电信号传导到主机。例如，以A1表测得的指示电位。
(6)外参比电极：也是银/氯化银型电极，作用是保持一个固定的参照对比电势，要求电位稳定，重现性好，温度系数小（受温度影响小）。例如，以A0表示其固定电位。
(7)外参比溶液：是3mol/L的氯化钾溶液；或含KCl的果冻凝胶，能导电。
(8)液接界：液接界是外参比溶液和被测溶液的导电连接部件，要求渗透量稳定，有用砂芯的，有用纤维绳作导电盐桥的。雷磁E-201-C，是用纤维绳作盐桥的。
(9)电极导线和插口：为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连接，屏蔽层与外参比电极连接，接到BNC(Q9)插口。插口接入主机，就能把A1和A0传导到主机，计算出A1-A0，就测得待测液体的电位，再换算为pH值。
c H+×c OH−=10−14
pH=ε−εs
0.059
腐蚀与防护+pH s
pH=k A1−A0+b
2、关于可充式和非可充式pH复合电极
可充式pH复合电极即在电极外壳上有一加液孔，当电极的外参比溶液流失后，可将加液孔打开，重新补充KCl溶液。而非可充式pH复合电极内装凝胶状KCl，不易流失不用加液孔。
可充式pH复合电极的特点是外参比溶液有较高的渗透速率，液接界电位稳定重现，测量精度较高。而且当参比电极溶液减少或受污染后可以补充或更换KCl溶液。可充式pH复合电极使用时应将加液孔打开，有利于加快电极的响应速度及测试精度。当参比液液面低于加液孔2cm时，应及时补充或更换新的参比液。
非可充式pH复合电极的特点是维护简单使用方便。但在长期和连续的使用[6]条件下，液接界处的导电凝胶的KCl浓度会减少，影响测试精度。因此非可充式pH复合电极不用时，应浸在电极浸泡液(3mol/L KCl溶液)中，下次测试时电极性能才能恢复。
3、如何正确浸泡pH复合电极
pH电极使用前必须浸泡，因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶层，它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子有良好的响应。同时，玻璃电极经过浸泡，可以使（液接界）不对称电势大大下降并趋向稳定。
非复合的独立电极，pH玻璃电极一般用蒸馏水或pH=4.0的缓冲溶液浸泡。使用pH=4.0缓冲液更好一些，浸泡时间8小时至24小时或更长，根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同。参比电极的液接界也需要浸泡；因为如果液接界干涸会使液接界电势增大而不稳定[4]。
对pH复合电极而言，应当浸泡在含KCl的pH=4的缓冲液中，对玻璃球泡和液接界同时起作用。这里要特别注意，因为过去使用单支的pH玻璃电极已习惯用去离子水或pH=4缓冲液浸泡，后来使用pH复合电极时依然采用这样的浸泡方法，甚至在一些不正确的pH复合电极的使用说明书也用这种错误的指导。这种错误的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH复合电极变成一支响应慢、精度差的电极，而且浸泡时间越长性能越差。因为经过长时间的浸泡，液接界内部的参比溶液的KCl向外部
扩散，浓度已大大降低了，使液接界电势增大和不稳定。当然，只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时，电极还是会复原的。
另外，pH电极也不能浸泡在中性或碱性的缓冲溶液中，长期浸泡在此类溶液中会使pH 玻璃膜响应迟钝。
正确的pH电极浸泡液的配制：取pH=4.00缓冲剂(250ml)一包，溶于250ml纯水中，再加入56克分析纯KCl，至完全溶解即成。
为了使pH复合电极使用和保存方便，pH复合电极头部装有一个密封的塑料小瓶，内装电极浸泡液，电极头长期浸泡其中，使用时拔出洗净就可以，对延长电极寿命也是非常有利的，但是塑料小瓶中的浸泡液不要受污染，要注意更换。
4、什么是液接界
在pH复合电极，参比电极的参比溶液，也作为盐桥溶液，是3mol/L的KCl溶液。参比电极和参比溶液，与被测液体，是被电极的隔环(图1)相隔开的，相连通要借助盐桥(纤维绳、砂芯)，这样被测液体和参比溶液之间就形成液接界。接界，在溶液润湿后，实现离子扩散，实现导电，连通参比电极和测量电极。
液接界两边液体中的离子，不断跨越液接界面，实现互向对面进行扩散[5]。或者说，两
边液体的离子，借助湿润导电纤维双向渗透扩散。
通常，待测液体的离子浓度较低，且扩散比参比溶液KCl要慢，使接界两侧的离子种类和浓度差异大产生电荷不相等现象，而产生电位差，也叫扩散电位，影响电极的测量精度。
为了减少液接界的电位差，要使其保持稳定及重现，所以用高浓度的KCl溶液（3 mol/L）作为电极的外参比盐桥溶液，有足够高的离子强度，比被测介质可能的最大离子强度还要大5～10倍，使得接界上总是参比溶液的K+和Cl-向外扩散，接界两侧的正负电荷分布基本均匀，形成较小的液接界电势，保证测量稳定和精度。
5、如何正确使用pH复合电极
(1)球泡前端不应有气泡，如有气泡应用力甩，使气泡往上走消失。
保障机制
qiushi(2)电极从浸泡液中取出后，应用纯水或去离子水冲洗并甩干，不要用纸巾擦拭球泡，否则由于静电感应电荷转移到玻璃膜上，会延长电势稳定的时间，更好的方法是使用被测液体润洗电极，再正式测试。
(3)pH复合电极插入被测液体后，要搅拌晃动几下再静止放置，这样会加快电极的响应。尤其使用塑壳pH复合电极时，搅拌晃动要厉害一些，因为球泡和塑壳之间会有一个小小的空腔，电极浸入溶液后有时空腔中的气体来不及排除会产生气泡，使球泡或液接界与待测液体接触不良，因此必须用力搅拌晃动以排除气泡。
(4) 测试粘稠试样后，电极必须用去离子水反复冲洗多次，或用细软毛刷清洗以除去粘附在玻璃球上的试样。有时还需先用其他溶剂洗去试样，再用水洗去溶剂，浸入浸泡液中活化。
(5)避免接触强酸强碱或腐蚀性溶液，如果测试此类溶液，应尽量减少浸入时间，测试后仔细清洗干净，浸入浸泡液中活化。
(6)避免在无水乙醇、浓硫酸等脱水性介质中使用，它们会损坏球泡表面的水合凝胶层。
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(7)塑壳pH复合电极的外壳材料是聚碳酸酯塑料(PC)，不应用在对其有溶解损坏的有机溶剂中，例如丙酮、DMF、卤代烃等，此时应改用玻璃外壳的pH复合电极。
6、pH电极如何清洗
球泡和液接界污染比较严重的情况时，可以先用以下溶剂清洗，再用去离子水洗去溶剂，最后将电极浸入浸泡液中活化。
污染物类型建议使用的清洗剂
无机金属氧化物低于1mol/L稀酸
有机油脂类物稀洗涤剂(弱酸性)
树脂高分子物质稀酒精、丙酮、乙醚
蛋白质血球沉淀物酸性酶溶液
颜料类物质稀漂白液、过氧化氢
7、如何维护pH电极
pH复合电极的“损坏”，其现象是敏感梯度降低、响应慢、读数重复性差，可能由以下三种因素引起，一般可以采用以下的方法予以修复。
(1)电极球泡和液接界受污染，可以用细的毛刷、棉花球或牙签等，仔细去除污物。如污染严重，可按前面的方法使用清洁剂清洗。
(2)外参比溶液受污染，对于可充式电极，可以配制新的KCl溶液加进去，注意前两次加进去的溶液要
倒出来，以便将电极内腔洗净。
(3)玻璃敏感膜老化：将电极球泡用0.lmol/L稀盐酸(1ml的37%浓盐酸开稀至100ml)浸泡24小时。用纯水洗净，再用电极浸泡溶液浸泡24小时。如果钝化比较严重，也可将电极下端浸泡在4％溶液中3～5秒钟(溶液配制：4ml用纯水稀释至100ml)，用纯水洗净，然后在电极浸泡溶液中浸泡24小时，使其恢复性能。
正文未摘抄的内容：
[1] 玻璃支持管，由电绝缘性优良的铅玻璃制成，其膨胀系数应与电极球泡玻璃一致。
[2] 玻璃电极与参比电极构成电池建立零电位的pH值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子的浓度。
[3] 玻璃球泡所用的玻璃，是具有氢功能的锂玻璃，电阻值要求＜250兆欧(25℃)。
[4] 参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致，浸泡时间一般几小时即可。
[5]在pH测量过程中，均使用参比电极，大多数情况下参比电极带有盐桥溶液。参比电极通
过盐桥溶液与被测溶液相连通，这样在被测溶液和参比盐桥溶液之间就形成液接界，液接界两边溶液中的离子不断跨越界面向对面进行扩散，由于各个离子扩散速度不同，使液接界两边带有符号相反的电荷，产生电位差，即称为液接界电位，也称扩散电位，它会影响电极的测量精度。为了减少液接界的电势差或使其保持稳定及重现，就必须采用高浓度的KCl溶液（≥3.3mol/L）作为电极的外参比盐桥溶液，它有足够高的离子强度，比被测介质的可能的最大的离子强度还要大5～10倍，因此，在液接界界面上，总是K+和Cl-向外扩散，由于K+和Cl-的淌度（可以理解成速度）接近相等，正负电荷分布基本均匀，因此形成较小的液接界电势，这就是参比电极中的外参比溶液必须使用高浓度KCL溶液的原因。
[6] 大部分实验室pH电极都不是长期和连续的测试，因此这种结构对精度的影响是比较小的。而工业pH复合电极由于对测试精度的要求比较低，所以使用方便就成为主要的选择。
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