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指示电极
学习目标：
1.掌握指示电极、参比电极定义。
2.熟悉常见指示电极。
电极依据电极性质及用途不同分为：指示电极和参比电极。参比电极是指电极电势不随测定溶液和浓度变化而变化的电极；指示电极是指电极电势则随测量溶液和浓度不同而变化。
指示电极按结构和组成，可分为两大类：金属基电极和膜电极（离子选择性电极）：
金属基电极
是以金属为基体，基于电子转移反应的一类电极，按其组成和作用不同可分为：
（1）金属—金属离子电极：由金属插在该金属离子溶液中组成的电极叫金属-金属离子电极，简称金属电极，可用通式M Mn+表示。因只有一个界面，又称为第一类电极。其电极电位取决于溶液中金属离子的浓度。如将银丝插入银离子溶液中组成的银电极，表示为：Ag+ Ag，电极反应与电极电势为：
较常用的金属-金属离子电极还有： Hg2+ Hg (中性溶液)、Cu2+Cu、Zn2+Zn、Cd2+ Cd、Bi3+Bi、Pb2+Pb等。
（2）金属-金属难溶盐电极：由表面涂有同一金属难溶盐的金属插入该难溶盐的阴离子溶液中组成的电极。可用通式M MmXn Xm－表示，因有两个界面，故又称第二类电极。其电极电位决定于溶液中阴离子的浓度。如将表面涂有AgCl的银丝插入Cl-溶液中组成的银—氯化银电极，其表示式为Ag AgCl Cl－，电极反应和电极电势为：
（3）惰性金属电极：由惰性金属（铂或金）插入含有某氧化态和还原态电对的溶液中所组成的电极。惰性金属本身不参加电极反应，仅起传递电子的作用，是氧化还原电对交换电子的场所。用通式Pt Mm＋Mn＋表示，因氧化还原态之间无界面，又称为零类电极或氧化还原电极，其电极电势取决于溶液中氧化态和还原态物质活（浓）度的比值。如将铂丝插入Fe3＋，Fe2＋混合液中组成铂电极，其电极表示式为Pt Fe3＋，Fe2＋，电极反应和电极电位为：
膜电极
离子选择性电极（ion selective electrode, ISE）又称膜电极，是一种利用选择性的电极膜对溶液中的待测离子产生选择性的响应，而指示溶液中待测离子浓度变化的电极。其特点是电极电位的建立是基于离子的交换和扩散，无电子的转移。选择性地对溶液中某特定离子产生响应，产生膜电位，膜电极电位的大小与溶液中某特定离子活（浓）度的关系符合Nernst方程。离子选择性电极具有选择性好、灵敏度高等特点，是发展较快、应用较广的一类指示电极。
离子选择电极一般由电极膜、电极管、内充溶液和内参比电极四个部分组成如图所示。
图 离子选择电极基本结构示意图
电极膜是离子选择电极最重要的组成部分，膜材料和内参比溶液中均含有与待测离子相同的离子。当电极浸入溶液中后，对某些有选择性响应的离子，通过离子交换或扩散作用，在膜两侧建立电位差，达到平衡后形成稳定的膜电位。离子选择性电极的电势与待测离子的浓度之间满足能斯特方程式，因为参比电极的电位是一定值，因此只要测定原电池的电动势，便可求得待测离子的浓度。
对阳离子Mn+有响应的电极，其电极电位是：
对阴离子Rn-有响应的电极，其电极电位是：
pH玻璃电极就是常见离子选择性电极（详细内容见酸度计使用）

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