一類敏化的離子選擇性電極,能對溶液中氣體的分壓產生響應,故常用於測定樣品中容易轉化成氣體的離子組分。實質上,這種電極是一個完整的電化學電池,由離子選擇性電極和參比電極組成,所以又稱氣敏探頭。

  1957年R.W.斯托等研製瞭第一支氣敏電極──二氧化碳電極,十多年後,又相繼出現瞭氨電極和其他電極。現在,常見的商品氣敏電極能測定二氧化碳、氨、二氧化硫、氮氧化物、氟化氫、硫化氫、氰化氫。

  按構構型不同,氣敏電極可分為兩種:①隔膜式氣敏電極,采用平板式離子選擇性電極為指示電極,它和參比電極一起置於頂端有透氣膜的外套管內,管中充有內電解液,離子選擇性電極的敏感膜緊貼透氣膜,兩者之間隻有極薄的液層,當電極插入試液或置於氣體樣品中時,待測的氣體擴散通過透氣膜進入薄層溶液,引起其中某一離子活度的變化,它可以通過由離子選擇性電極和參比電極所組成的電池來進行測量。②氣隙電極,無透氣膜,整個電極系統在密閉的容器內直接懸於樣品上方,待測氣體通過空氣層擴散進入附著於離子選擇性電極敏感表面的內電解液薄層中。

  現以氨電極為例說明氣敏電極的工作原理,其電化學電池為:

當氨氣通過透氣膜進入內電解液薄層時,使下列平衡發生移動:

由於內電解液中NH4+離子濃度保持恒定,根據質量作用定律,氨的分壓(正比於試樣中的氨濃度)與氫離子活度成反比。因此,由玻璃電極測得的薄層溶液pH值的變化即可計算試樣中氨或銨離子(經預處理後)的濃度。

  氣敏電極有較高的選擇性,它不受試樣中離子的直接幹擾,但電極的響應速度較慢,對溫度的變化也十分敏感。氣敏電極的主要應用領域有水質分析、環境監測、生化檢驗、土壤和食物分析,還用於自動連續監測。