筆式PH計玻璃電極的要求

1、低阻抗玻璃膜

2、0～14 pH范圍內的化學腐蝕

3、不易破損

4、熱穩定性

5、好的再現性

6、不易水解

7、無堿誤差

8、在0～14 pH范圍內的線性電位值

薄膜玻璃主要由SiO2正四面體網絡、網絡框架和網絡電荷點組成。其中zui后一個組分可以使SiO2網絡鍵松動以使單價的陽離子易于交換。早期的薄膜玻璃一般是鈉玻璃，此種薄膜玻璃在pH10以內都表現出良好的線性，而在這以上則有較大的堿誤差。如今，人們在玻璃液中加入鋰化合物（鋰玻璃）使得薄膜玻璃有較寬的pH范圍而且只有很小的堿誤差。當薄膜玻璃的表面被水浸濕時，其表面的堿離子便會溶出，也就是說薄膜玻璃表面被水解。取決于玻璃種類的不同，此種水解作用可使玻璃表面形成0.3～0.6nm厚的溶脹層。對于H+離子來講，此溶脹層的很象一離子交換器。隨著被測介質pH值的變化，H+離子會擴散進溶脹層或從溶脹層中擴散出來。對于薄膜玻璃的內側來講，整個過程與上述相同，只是由于內溶液是固定的（如pH為7的內緩沖液），所以只是形成恒定的H+離子活度。內側和外側的溶脹層被玻璃組織分開，同時由于玻璃膜內外兩側不同的表面電位便在玻璃膜上建立了一個電位差。

這一電位差可通過零電流法用一帶有pH刻度的mV計測量并以pH值的形式顯示出來。

此電位遵循能特斯方程，在25℃的條件下，質子活度變化一級別（一個pH）時，電位變化59.16mV。