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設(shè)計(jì)合理的電壓表中有電子電路，接收來自離子選擇性電極的電壓,，并將其轉(zhuǎn)換為ppm值進(jìn)行顯示,。更具體地說，該電路將特定離子電極的電壓與參比電極產(chǎn)生的電壓進(jìn)行比較，并在離子濃度計(jì)上以ppm值顯示差異,。

離子選擇性電極有許多形狀和長(zhǎng)度可供選擇,，以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。通常情況下,，傳感電極有嵌入特定離子敏感材料的平板膜,。該膜與連接到電極引線的內(nèi)部電極導(dǎo)體元件接觸，該電極引線與離子濃度計(jì)相連,。離子選擇性電極產(chǎn)生的電壓是離子敏感膜的函數(shù),。電極的響應(yīng)可以描述為在離子敏感膜的內(nèi)部和外部之間產(chǎn)生的電壓。離子敏感膜的組成將決定電極的響應(yīng)時(shí)間及其對(duì)其他離子的敏感度,。

離子選擇性電極膜是一個(gè)半電池,，并且需配套參比電極一起工作。參比電極半電池由非導(dǎo)體和液接界組成,，該液接界保持內(nèi)部電解質(zhì)和外部被測(cè)液體樣品之間相接觸,。浸入內(nèi)部電解質(zhì)中的內(nèi)部電極導(dǎo)體元件（Ag-AgCl）與電極引線相連，后者與離子濃度計(jì)相連,。好的參比電極會(huì)產(chǎn)生非常穩(wěn)定的輸出電壓,。例如，基于銀/氯化銀的參比系統(tǒng)是最常見的參比電極系統(tǒng)之一,。

該參比系統(tǒng)由電鍍氯化銀或浸在氯化銀漿中的銀線組成,。將這根Ag/AgCl絲浸入含氯化銀的飽和溶液中。飽和KCl和被測(cè)樣品溶液之間是通過液接界（不受樣品成分影響的多孔陶瓷砂芯）接觸進(jìn)行的,。如果存在KCl干擾樣品,，在液接界有可能產(chǎn)生沉淀而堵塞鹽橋?；蛘呷绻鸎Cl與樣品不混溶,，則內(nèi)部填充液不應(yīng)含有KCl，可以使用外鹽橋參比液不含KCl的雙鹽橋電極,，或使用改良填充液,。例如，可以使用硝酸鉀作為外參比填充液電極,。許多其他的外參比填充液是已知的。雙鹽橋結(jié)構(gòu)配置還隔離了銀離子與樣品溶液的直接接觸,，降低了樣品污染的可能性,。

復(fù)合離子選擇性電極的優(yōu)勢(shì)在于它們通常比一對(duì)單獨(dú)的半電池電極便宜，且其幾何形狀更為緊湊,，以便我們能夠在更小體積的樣品中使用它們,。

第一組離子選擇性電極是氣敏膜型，包括氨、二氧化碳和氮氧化物電極,。氣敏傳感器的透氣膜將樣品與特殊的內(nèi)部填充液分開,。氣體擴(kuò)散穿過膜，與溶液發(fā)生反應(yīng),，導(dǎo)致溶液pH值發(fā)生變化,。pH值的變化通過內(nèi)部pH元件進(jìn)行測(cè)量，并與氣體濃度相對(duì)應(yīng),。

第二組離子選擇性電極是聚氯乙烯（PVC）膜型,，其內(nèi)部填充液與PVC膜接觸。電極響應(yīng)是由于存在ISE交換材料嵌入PVC膜中,。某些離子交換劑對(duì)某些離子有選擇性,。該組離子選擇性電極包括銨、鈣,、氟硼酸鹽,、硝酸鹽、高氯酸鹽,、鉀,、表面活性劑和水硬度離子選擇性電極。

第三組離子選擇性電極是固態(tài)膜型,，其固體顆粒作為連接到接觸線的傳感膜,。沒有內(nèi)部填充液，膜顆粒實(shí)際上是不溶的,。顆粒成分決定了毫伏對(duì)離子的響應(yīng),。該組離子選擇性電極包括溴化物、鎘,、氯化物,、銅、碘化物,、鉛,、銀和硫化物離子選擇性電極。

最后一組離子選擇性電極是玻璃/晶體膜型,，其內(nèi)部填充液與玻璃/晶體膜接觸,。玻璃/晶體的化學(xué)成分使其對(duì)特定離子產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)生一定的毫伏電勢(shì),。這種類型中最易識(shí)別和常用的離子選擇性電極是氟化物電極,。鈉離子選擇性電極也屬于這一類。