參比電極的工作原理是基于其能提供一個穩(wěn)定的、已知的電極電位,作為測量其他電極電位的基準。以下是具體說明:
電極電位的產生:參比電極通常由金屬及其難溶鹽(或金屬離子溶液)組成。以常用的飽和甘汞電極為例,它由汞、氯化亞汞(甘汞)和飽和氯化鉀溶液構成。在電極表面,由于汞與氯化亞汞之間的氧化還原平衡,會在電極與溶液界面處形成一個穩(wěn)定的電位差,這個電位差就是該參比電極的電極電位。提供穩(wěn)定電位基準:當參比電極與待測電極組成電池回路時,無論待測電極的電位如何變化,參比電極的電位都保持相對穩(wěn)定。這是因為參比電極中的化學反應處于平衡狀態(tài),且其溶液中相關離子濃度保持恒定。
在溫度和離子活度穩(wěn)定的情況下,參比電極的電位就穩(wěn)定不變。這樣,通過測量電池的電動勢,就可以得出待測電極相對于參比電極的電位差,從而得到待測電極的電位。