Glaselektrode

Besonderheiten

• Das Potential einer Glasmembran folgt nicht der Nernst-Gleichung. Aus diesem Grunde muss die Glaselektrode vor ihrem Einsatz kalibriert werden.
• Es handelt sich nicht nicht um eine Redox-Elektrode, sondern sie beruht auf einem Grenzflächenpotential.

Kalibrierung

• Im Inneren der Glaselektrode befindet sich immer die gleiche Lösung. Diese ist meist auf einen pH-Wert von 6,88 eingestellt. Zum Kalibrieren wird die Elektrode in eine Lösung des gleichen pH-Wertes eingetaucht. Bei einem pH von 6,88 ist dies eine Pufferlösung aus gleichen Teilen H₂PO₄^- und HPO₄^2-. Da beide Lösungen den gleichen pH-Wert aufweisen, darf kein Grenzflächenpotential messbar sein. Der aus diesem Nullwert abgeleitete pH-Wert auf dem Messgerät muss dem der Lösungen entsprechen, also auch 6,88 sein.
• Anschließend wird die Glaselektrode in eine weitere Lösung genau definierten pH-Wertes gegeben, z.B. eine mit pH 4,00. Da die Glaselektrode nicht der Nernst-Gleichung gehorcht, muss die "Steilheit" am Messgerät so geregelt werden, dass dieses den pH-Wert der Kalibrierlösung, also hier von 4,00 anzeigt.
• Die "Steilheit" ist definiert als:

• ....
• Sowohl die Innen-, als auch die Außenableitung werden mit der gleichen Elektrode (SSE) abgeleitet, um Potentialdifferenzen zwischen den beiden Elektroden zu vermeiden.

Phasendiagramm

• Ag | AgCl, Cl^-, H⁺ | Glas | H⁺ || Cl^-, AgCl |Ag

Vorteile

• pH-Unabhängigkeit (pH 0 - 14)
• Unempfindlichkeit gegenüber starken Oxidations- bzw. Reduktionsmitteln.

Nachteile

• Erfordernis der Kalibrierung da:
  • Asymmetriepotential
    • Potentialunterschied zwischen innerer und äußerer Quellschicht, obwohl beide Pufferlösungen den gleichen pH-Wert aufweisen.
  • Steilheit 
    • Abgegebenes Potential bei Änderung des pH-Wertes um eine Einheit ist kleiner als 0,05916 Volt.
• Geringe mechanische Festigkeit der Membran
• Säure- und Alkalifehler im Extrembereich, daher vor allem für einen pH-Bereich zwischen 4 und 10 geeignet.

Bemerkungen

• Um die Funktion der Glaselektrode zu gewährleisten muss dafür gesorgt werden, dass die Quellschichten immer mit Wasser gesättigt sind.