在《pH的定義》一文中，我們知道可以通過(guò)測(cè)量置與溶液中的某種伏打電池的電動(dòng)勢(shì),來(lái)得到其pH(氫離子濃度)值。那是什么樣的電池具有這種魔力呢?我們今天就探究一下，電化學(xué)測(cè)量之pH.

不妨放飛自我，穿越時(shí)空，去看看百年前的那些化學(xué)家生物學(xué)家是什么一步一步發(fā)明并完善了pH的測(cè)量技術(shù)。

    時(shí)間來(lái)到，1909年索倫森發(fā)表的一篇論文講述，借用了1889年德國(guó)化學(xué)家能斯特提出的能斯特方程，發(fā)現(xiàn)“氫電極”測(cè)量出的電位與-log[H⁺]有很好的線(xiàn)性相關(guān)性，至此使人們認(rèn)識(shí)到，電化學(xué)技術(shù)可以很好的測(cè)量pH，越來(lái)越多的人才投入到對(duì)此的研究中。

那么我們看看，在此之前，索倫森 做出來(lái)的第一支”pH”是什么原理，怎么工作的呢?

既然測(cè)量的是氫離子濃度，那索倫森肯定會(huì)選擇一種只對(duì)氫離子濃度有指示的電極，在當(dāng)時(shí)這種電極叫做”氫電極”。（筆者沒(méi)有找到氫電極的發(fā)展歷史，請(qǐng)知曉的朋友留言告知）

氫電極的制備：

通常是將鍍有一層海綿狀鉑黑的鉑片，浸入到H濃度為1.0mol/L的酸溶液中，不斷通入壓力為100kPa的純氫氣，使鉑黑吸附H2至飽和，這時(shí)鉑片就好像是用氫制成的電極一樣。這個(gè)過(guò)程利用的是鉑黑多孔結(jié)構(gòu)以及鉑對(duì)氫氣的吸附性。

將制備的氫電極與鉑電極同時(shí)放入溶液中，此時(shí)氫電極變成了一種只對(duì)溶液中氫離子濃度敏感的電極，鉑由于其基本穩(wěn)定的化學(xué)特性變成了對(duì)大多數(shù)離子都不敏感的電極。

這樣一來(lái)，擁有最基本的參比電極和工作電極的傳感器體系就建立起來(lái)，如下圖：

上面的模型是可以工作的，測(cè)量出來(lái)的電壓值確實(shí)與溶液中氫離子濃度呈現(xiàn)相關(guān)性。

在妻子瑪格麗特·索倫森的協(xié)助下對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了改進(jìn)，引入鹽橋–“惰性電解液”。