الکترودهای شیشه‌ای جزو الکترودهای شناساگر غشایی به شمار می‌روند. این الکترودها نسبت به یونهای مختلف حساس هستند. مثلا الکترود PH ، الکترودی است که نسبت به غلظت یون H+ حساس می‌باشد. این الکترود از یک حباب شیشه‌ای که قسمت پایین آن ضخامتی حدود 0.1 میلیمترویاکمترداردتشکیل شده است.
محلولی را که دارای PH مشخص است در داخل این حباب می‌ریزند و یک الکترود شاهد مثل الکترود نقره – نقره کلرید اشباع را در محلول آن وارد می‌کنند این مجموعه و یک الکترودشاهد دیگر درمحلولی واردمی‌شودکه بایدPHآن تعیین شود.
پتانسیل عدم تقارن الکترود شیشه‌ای
اگر دو محلول مورد استفاده در سیستم الکترود شیشه‌ای یعنی محلولی که PH آن معلوم است و محلولی که قرار است PH آن اندازه گیری شود، یکسان باشند و الکترودهای شاهد مورد استفاده هم یکی باشند باید پتانسیل سیستم مذکور برابر با صفر باشد.
اما عملا مقداری پتانسیل اندازه گیری می‌شود که آن را پتانسیل عدم تقارن می‌گویند. این پتانسیل به این علت ایجاد می‌شود که جدارهای داخلی و خارجی حباب شیشه‌ای نسبت به محلول عملکرد یکسانی ندارند. پتانسیل به نوع غشا و مدت زمان استفاده از آن بستگی دارد.
زیرا در صورت خشک شدن و کم شدن آب، غلظت محلول موجود در الکترود به هم می خورد . می دانید که الکترودها دارای خلل و فرج و درنتیجه دارای قدرت تبادل یونی هستند و همین خاصیت آنها را به الکترود تبدیل می کند.
الکترود دارای یک ژل در خلل و فرج یا همان منافذ شیشه است. باید همواره الکترود مرطوب نگهداشته شود تا تعادل داخلی آن حفظ شود. البته بهتر است الکترود درون محلولی از یون از نوع خودش نگهداری شود تا از تبادل یونها جلوگیری شود. برای الکترودهای ph سنجی ضروری است که آنها را در محلولی اسیدی ضعیف مثلاً 1/0 مولار کلریدریک اسید یا سولفوریک اسید نگهداری نمود. با اینکار از خشک شدن و بهم خوردن تعادل جلوگیری می شود.
نحوه کالیبراسیون الکترود pH :
بهترین نحوه ی صحیح نگه داری الکترود pH یک الکترود pH تمیز و کالیبره شده مطمئنا دقت و تکرار پذیری نتایج بالاتری را فراهم می کند. در هنگام استفاده از یک الکترود جدید، درپوش حبابی آن را برداشته و الکترود را بازرسی کنید.
توجه کنید که محلول نگه دارنده الکترود ممکن است در طول مسیر تبخیر شده باشد، لذا وجود کریستال های نمک اطراف درپوش حفاظتی یا حباب pH کاملا طبیعی و نرمال است.
الکترود را با آب بشویید تا رسوبات نمک از بین بروند. از آن جایی که امکان تشکیل حباب های هوا داخل حباب شیشه ای در حین انتقال وجود دارد، الکترود را به سمت پایین تکان دهید تا حباب ها از بین بروند. (مانند کاری که با یک دماسنج مایع انجام می دهید.) اگر الکترود خشک است، حباب الکترود را برای حداقل یک ساعت داخل محلول نگه دارنده قرار دهید. بهترین مدت زمان برای این کار یک شب تا صبح است. این کار حباب الکترود و الکترود مرجع متصل به آن را هیدراته می کند. قبل از قرار دادن الکترود در محلول کالیبراسیون، می بایست آن را با آب دی یونیزه بشویید تا از ورود هرگونه آلودگی به بافر جلوگیری شود. عمل شستشوی الکترود توسط آب دی یونیزه (DI) را می بایست قبل و بعد از هر بار قرار دادن در هر نوع محلولی انجام داد.
استفاده از آب دی یونیزه برای شستشوی الکترود پیشنهاد خوبی است، هرچند آب مقطر، خالص، RO، Demi Water، نیز کارایی خوبی دارند.کالیبراسیون pH تنها به خوبی بافر استفاده شده در آن بستگی دارد.
برای بافر هایی با pH کمتر از 7.01 بطری را باید در طول 4 تا 8 هفته بعد از باز شدن آن استفاده کرد. برا ی مقادیر pH بیشتر از 7.01 بطری را در 1 تا 2 هفته باید استفاده کرد. (به منظور در اختیار داشتن بهترین نتایج). به منظور جلوگیری از ایجاد آلودگی در بافر، الکترود را در درون بطری قرار ندهید و همچنین هرگز بافر استفاده شده را دوباره به بطری برنگردانید.
به این نکته توجه کنید که بافرهای pH بازی (7.01 و بالاتر) از پایداری کمتری نسبت به بافرهای اسیدی برخوردارند. این موضوع به سبب آلودگی ناشی از CO محیط می باشد که با نفوذ در بافر، تشکیل کربنیک اسید داده و مقدار pH بافر را تغییر می دهد. اگر بافر شما قدیمی است، ممکن است مقدار دقیق pH آن کمتر از میزان نوشته شده روی بطری باشد. این موضوع دقت کالیبراسیون و اندازه گیری را کاهش می دهد.جهت کمینه کردن گرفتگی و اطمینان از زمان پاسخ سریع، همواره حباب شیشه ای و اتصال الکترود pH را تمیز و هیدراته نگه دارید. از محلول نگه دارنده ی در بشر یا درپوش محافظتی استفاده کنید و از قرارگیری کامل اتصال نیز اطمینان حاصل کنید. هرگز الکترود pH را در آب خالص (DI، مقطر، demi water، RO) نگه داری نکنید.
یکی دیگر از موارد مهم در مراقبت از الکترودهای pH متر، نگهداری صحیح از آنها در آزمایشگاه است.
سعی کنید الکترودها را همیشه مرطوب نگه دارید. توصیه می‌شود که الکترود را در محلول ۴ مولار KCl ذخیره کنید. اگر در دسترس نیست، می‌توانید از محلول بافر ۴ یا ۷ استفاده کنید.
هرگز الکترود را در آب مقطر یا دیونیزه به مدت طولانی نگهداری نکنید. زیرا باعث می‌شود یونها از حباب شیشه‌ای خارج شوند و عملکرد الکترود تحت تاثیر قرار گیرد.
قبل از استانداردسازی یا اندازه‌گیری، اجازه دهید الکترود در یک بافر ترجیحاً ( pH 4) ) خیس شود. اینکار به بهینه‌سازی نتایج کمک زیادی خواهد کرد.
توصیه می‌شود الکترودها را بیش از شش ماه نگهداری نکنید.
حتما برای شما هم پیش آمده است که الکترودهای pH متر آزمایشگاه شما قدیمی یا خشک شده باشند. یا با نمونه‌ای کار کرده باشید که الکترود را در معرض آلودگی زیادی قرار داده است. به عنوان مثال سنجش pH آب‌های بسیار سخت، نمونه‌های کثیف مانند دوغاب خاک، مواد چسبناک یا نمونه‌هایی با محتوای روغن و پروتئین بالا.
در این شرایط ممکن است به بازیابی الکترودها نیاز داشته باشید.
به این منظور معمولا الکترود در بافر pH 4.01 یا محلول نگهداری الکترود به مدت حداقل ۳۰ دقیقه قرار می‌گیرد.
