Electrode de verre

L'électrode de verre permet de mesurer le pH. Elle est constituée d'une fine membrane de verre contenant une solution tampon dans laquelle plonge une électrode de référence (le plus souvent Ag/AgCl/KCl).

Fonctionnement d'une électrode de verre

Lorsque l'électrode plonge dans une solution, il s'établit une différence de potentiel ΔE_membrane entre la paroi externe et la paroi interne de la membrane. Cette différence de potentiel est proportionnelle avec le pH dans laquelle elle plonge: ΔE = 0,06 (pH_int - pH_ext).
Le pH interne étant constant, on a donc ΔE_membrane = constante - 0.06pH_ext.

L'électrode de référence à l'argent a pour potentiel: E₁ = 0.80 + 0.06 log Ks -0.06 log [Cl^-] = constante = 0.199V avec du KCl saturé. Consultez le cours sur les électrodes de référence pour le détail du calcul.
Le potentiel de l'électrode de verre vaut donc E = E₁ + ΔE_membrane = constante - 0,06pH_ext et ne dépend donc que du pH de la solution.

Une chaîne de mesure est constituée d'une électrode de verre et d'une électrode de référence (électrode au calomel saturé ou à l'argent Ag/AgCl).
Les électrodes actuelles sont généralement combinées: l'électrode de verre et la référence (souvent Ag/AgCl) sont réunies dans un seul corps. Ce mode de mesure permet de ne pas faire appel à un indicateur coloré dans le cadre d'un dosage acido-basique. Le tracé du pH en fonction du volume de titrant ajouté présente un ou plusieurs sauts de pH. Le calcul de la dérivée puis de la dérivée seconde permet de déterminer avec précision le volume équivalent. L'autre méthode consiste à utiliser la méthode des tangentes.

Les verres utilisés pour fabriquer la membrane sont généralement aux silicates. Ils offrent une bonne réponse jusqu'à des pH de 10.
Les ions sodium perturbent la réponse de l'électrode et la mesure de solutions concentrées en soude n'est pas possible. Les fabricants ont mis au point des compositions particulières de verre permettant d'obtenir des mesures fiables à des pH plus élevés. Il est donc important, avant d'acheter une électrode de verre, de vérifier pour quelle application elle est destinée.