实验室pH测量原理与应用（三）
2、电极的选择和处理
为了更好地测量pH，第一步需要选择正确的电极。其中最重要的样品考虑标准包括：化学成分，均一性，温度，pH范围，容器尺寸(长度和宽度的限制)。特别重要的是在选择非水溶液，低离子强度，富含蛋白质和粘稠的样品，在这些样品中，通用玻璃电极会受到各种误差源的影响，因此使用时常比在室温下测量中性溶液花费更多的时间。下面将以不同电极的特征为起点，介绍不同样品类型的重要意义。
同样以复合电极为例。
2.1 不同类型的液络部
a) 陶瓷液络部
参比电极部分与样品连接的形式有好多种。这些形式是多年以来改进而成，因为测量不同的样品，对电极的要求也不同。标准型液络部即陶瓷液络部通常是最简单的，它由一根多孔陶瓷芯穿过电极玻璃杆制成。这个多孔陶瓷芯材料可以确保电解液缓慢渗出，并防止快速流干。这种类型的液络部非常适合用于测量水性溶液；梅特勒-托利多的InLab Routine Pro就是这一类型电极的代表。这类液络部的原理示意图请见图14。
图14. 陶瓷液络部电极
尽管此类电极以其对水溶液的简便应用，而得到广泛的应用，但它有个重要的缺陷：多孔陶瓷芯结构使得其非常容易被样品堵塞，特别是当测量粘稠样品或悬浮样品时。有时还需注意那些富含蛋白质的水溶液，这是因为蛋白质接触电解液(KCl)后，会在多孔的液络部中形成沉淀。这个反应会导致多孔结构中充满蛋白质碎片，并堵塞液络部，导致电极失效。
一旦电解液不能正常流出，参比电位不再稳定，测量就不能进行。同样，内参比电解液和样品发生反应，也会导致测量失败。发生的反应会产生沉淀，比如饱和AgCl/KCl电解液应用于含硫样品，Ag+和S2-产生的Ag2S会堵塞陶瓷液络部。
b) 可移式液络部
陶瓷液络部有其局限性，不适合苛刻的样品，所以为了更好地测量这些样品，各类的液络部孕育而生。针对测量粘稠或悬浮样品所遇到的问题，使用大孔的液络部将是最佳方案，大孔液络部不易堵塞并易于清洗。可移式液络部就是其中代表。可移式液络部由一支头部是磨口玻璃的电极杆和套在其上可移动的磨口玻璃或塑料套筒组成。电解液通过磨口玻璃或塑料套筒下的小孔流出电极。通过上下移动套筒可调节参比电解液的流速。磨口玻璃液络部示意图请见图15。梅特勒-托利多此类电极的代表是InLab® Science。
此液络部的优点是，参比液流出速度快，可以更好的测量低离子浓度样品。并且只需松开套筒，即可完全清洗液络部，用去离子水或纸巾去除污染物(不可擦拭敏感膜)。而且电解液更快的流速从某种程度上自动清洁了液络部。
图15. 可移式液络部电极示意图
离子流出速度快特别适用于只有几个毫摩尔或更低离子浓度的样品。这些样品被称为离子缺陷型或离子贫乏型，只有非常低的电导率。这会造成液络部电阻的增加和参比液与测量溶液的连接问题，导致参比电位极不稳定。这个问题可以通过使用圆型的磨口玻璃液络部解决，它能在参比液和样品溶液间形成最佳的连接。离子贫乏型样品也同样很难测量，这个问题将在下一章讨论。
使用这种电极，即使测量粘稠的油类、悬浮并乳状的奶制品，也能轻松地清洗并防止液络部堵塞。无需频繁的清洗，电极也能长时间保持优秀的性能。大孔液络部对于测量低离子浓度的油性样品也能轻松应付。
c) 开放式液络部
第三种液络部类型是开放式液络部。此种电极对外部完全开放，参比电解液与样品充分接触。参比电解液采用特殊的固体聚合物制成。图16是开放式液络部的结构示意图。
图16. 开放式液络部电极结构图
此类电极的最大优点是液络部完全开放，几乎不堵塞，能轻松应付非常脏的样品。最大的缺点是使用固体聚合物电解液电极流速缓慢，响应时间长。这就意味着测量的样品需要足够高的离子浓度。然而此类电极适用于大多数的样品，并且非常牢固。
