離子電極的選擇及應(yīng)用

測(cè)量原理

離子選擇性電極是電位與給定溶液中離子活度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系的電化學(xué)式敏感元件，是一類利用膜電位測(cè)定溶液中離子活度或濃度的電化學(xué)傳感器屬于膜電極，其核心部件是電極的感應(yīng)膜。離子選擇性電極也稱膜電極，這類電極有一層特殊的電極膜，電極膜對(duì)特定的離子具有選擇性響應(yīng)，電極膜的電位與待測(cè)離子含量之間的關(guān)系符合能斯特公式。這類電極由于具有選擇性好、平衡時(shí)間短的特點(diǎn)，是電位分析法用得最多的指示電極。

離子選擇性電極法是電位分析的分支，一般用于直接電位法，也可用于電位滴定。其特點(diǎn)是：可測(cè)定溶液中特定離子的濃度；應(yīng)用范圍廣；不受試劑顏色、濁度等的影響。

測(cè)量結(jié)構(gòu)

電極的敏感膜固定在電極管的頂，管內(nèi)裝有內(nèi)充溶液，其中插入內(nèi)參比電極(通常為Ag│AgCl電極)，內(nèi)充溶液的作用在于保持膜內(nèi)表面和內(nèi)參比電極電勢(shì)的穩(wěn)定。

離子選擇性電極是一個(gè)半電池(氣敏電極例外)，它的電勢(shì)不能單獨(dú)測(cè)量，而必須和適時(shí)的外參比電極組成完整的電化學(xué)電池，然后測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)，它包括以下幾項(xiàng):

E=Em+En+E1-Ew式中En為內(nèi)參比電極的電勢(shì);

Ew與E1為外參電極的電勢(shì)及其液接部分的液接電勢(shì)。

在一般測(cè)量中，上述三項(xiàng)都要求保持不變，因此電動(dòng)勢(shì)E與Em之間只差一個(gè)常數(shù)項(xiàng)，它的變化 全能反映Em的變化。

離子選擇性電極的應(yīng)用

離子選擇性電極的分析對(duì)象很廣，只要選擇正確的離子測(cè)量方法、離子計(jì)和電極便可以測(cè)得相應(yīng)離子的濃度值。現(xiàn)已成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、土壤分析、食品檢測(cè)、藥物分析等領(lǐng)域。

各行業(yè)離子電極應(yīng)用

實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用介紹：

1.使用氟離子選擇性電極測(cè)定水中氟離子含量

儀器設(shè)備(上海雷磁)

實(shí)驗(yàn)儀器：或其他型號(hào)離子計(jì)，大龍

實(shí)驗(yàn)電極：氟離子選擇性電極、參比電極（甘汞電極）

2. 氯化膽堿含量的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)原理

試樣中所含的氯化膽堿用水溶解，過(guò)濾取濾液。氯離子溶解在濾液中。

使用銀量法測(cè)定其中氯化膽堿的含量。

銀電極可以根據(jù)電位不同進(jìn)行終點(diǎn)判定。

二、儀器

型自動(dòng)電位滴定儀

銀離子選擇電極       217-01型參比電極

三、試劑

(1) 0.1 mol/l 硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液

(2) 因?yàn)槭褂玫氖浅兯?，故空白?

(3)樣品1（50%硅型粉劑），樣品2（50%玉米芯型粉劑）

四、實(shí)驗(yàn)步驟

準(zhǔn)確稱取0.7g試樣（精確至0.0001g）,置于100ml容量瓶中，加水稀釋至刻度，放置20min后過(guò)濾。準(zhǔn)確移取25ml于100ml燒杯中，滴定。每組平行兩次。

以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示的氯化膽堿的含量

計(jì)算公式：

     C（V-V0）×0.13963×4

X= ————————————  ×   100                 （1）

            M

C——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際濃度（0.1mol/L）

V——試樣消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積ml

V0——空白試驗(yàn)消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積ml

因?yàn)槭褂玫氖浅兯?，故空白為V0=0

M——試樣的質(zhì)量（g）

0.13963——與1.00ml硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜穆然憠A的質(zhì)量。、

4——稀釋倍數(shù)

五、結(jié)果計(jì)算

樣品1（50%硅型粉劑）     樣品質(zhì)量：   0.7045   g

（1）終點(diǎn)電位：282.2  mV        消耗體積：6.384   ml

X=50.61%

樣品2（50%玉米芯型粉劑）     樣品質(zhì)量：   0.7250   g

（1）終點(diǎn)電位：287.1  mV        消耗體積：6.573   ml

X=50.64%

六、討論

1從滴定曲線圖可以看出，利用預(yù)滴定模式測(cè)定氯化膽堿，滴定曲線電位變化大，終點(diǎn)電位對(duì)應(yīng)于添加滴定劑體積的突躍很明顯。

2滴定數(shù)據(jù)表明：用自動(dòng)電位滴定法測(cè)定氯化膽堿含量，測(cè)得結(jié)果重現(xiàn)性較好。主要是該方法避免了人眼對(duì)指示劑顏色變化判定的誤差。