113年:呼治儀器

有關血液氣體分析儀中pH電極的敘述,下列何者錯誤?

A測量電極內為銀-氯化銀(silver-silver chloride)金屬棒
B測量電極內含氯化鉀(KCl)溶液
C參比電極內為汞-氯化亞汞(mercury-mercurous chloride)金屬棒
D無論樣本pH值如何,參比電極都會產生恆定電位

詳細解析

本題觀念:

pH 電極系統(measuring electrode + reference electrode)的內部構造與功能。核心區別在於:測量電極內含磷酸鹽緩衝液(phosphate buffer),而 KCl 溶液是在參比電極(reference electrode)內。本題為反向題,問「錯誤」的敘述。

選項分析

✅ A. 測量電極中的導線為銀/氯化銀(Ag/AgCl)— 正確敘述

  • pH 測量電極(measuring half-cell)內部是一條 Ag/AgCl 導線
  • 這條導線浸泡在已知 pH 值的內部緩衝液中
  • Ag/AgCl 提供穩定的電接觸,使內部溶液的電位可被量測
  • 結構:Ag/AgCl 導線 → 浸在磷酸鹽緩衝液(pH 6.840)→ 外層包覆 pH 感應玻璃膜

❌ B. 測量電極中含有 KCl 溶液 — 錯誤敘述(正確答案)

  • 事實:測量電極內含的是磷酸鹽緩衝液(phosphate buffer,pH 6.840),不是 KCl
  • KCl 溶液存在於參比電極(calomel 電極或 Ag/AgCl 參比電極)中
  • 參比電極中使用飽和 KCl 是為了維持恆定的氯離子濃度,提供穩定不變的參考電位
  • 測量電極中使用已知 pH 的磷酸鹽緩衝液,是為了在玻璃膜內側建立固定的

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