當(dāng)一指示電極和了一參考電極共同浸在同一溶液中時,兩電極產(chǎn)生電動勢,其大小與溶液的pH值有關(guān)。參考電極的電位保持恒定而指示電位隨溶液的pH值而改變,利用電位法測定電極的電動勢后,即可計(jì)算出溶液的pH值。
電極電位以當(dāng)量氫電極極(aH+=1,H2為一大氣壓)為標(biāo)準(zhǔn),理理論上當(dāng)量氫電極應(yīng)為最妥善的參考電極。但實(shí)際上,由于當(dāng)量氫電極溶液的酸度太大,所以,這種強(qiáng)酸溶液與具有較高pH值的被測液體相連接時液體接界電位較大,通常不能為飽和鹽橋所消除。因此,一般不以當(dāng)量氫電極作為參考電極,而以甘汞電極作為參考電極。
設(shè)被測溶液的氫離子濃度為〔H+〕,指示電極為氫電極(H2的壓力為一大氣壓),則指示電極電位為:
Eh=0.0591log(H+)(25℃)
或 PH=-Eh/0.0591 (25℃)
若參考電極為甘汞電極,其電極電位以當(dāng)量氫電極為標(biāo)準(zhǔn)時為E0,指示電極電位為Eh;若以甘汞電極為標(biāo)準(zhǔn)時為Ec(圖63),則:
|Ea|=|Ec|-|E0|
當(dāng)(H+)<1時,Eh為負(fù)值
pH=|Ec|-|E0|/0.0591
在不同溫度下,各種標(biāo)準(zhǔn)電極E0的數(shù)值是由測定得到的。當(dāng)然,溫度的影響不但決定于標(biāo)準(zhǔn)電極電位的溫度系數(shù),同時還決定于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的溫度系數(shù)。