離子電極的選擇及應(yīng)用

測量原理

離子選擇性電極是電位與給定溶液中離子活度的對數(shù)呈線性關(guān)系的電化學式敏感元件，是一類利用膜電位測定溶液中離子活度或濃度的電化學傳感器屬于膜電極，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，電極膜對特定的離子具有選擇性響應(yīng)，電極膜的電位與待測離子含量之間的關(guān)系符合能斯特公式。這類電極由于具有選擇性好、平衡時間短的特點，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。其特點是：可測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)參比電極電勢的穩(wěn)定。

離子選擇性電極是一個半電池(氣敏電極例外)，它的電勢不能單獨測量，而必須和適時的外參比電極組成完整的電化學電池，然后測量電池的電動勢，它包括以下幾項:

E=Em+En+E1-Ew式中En為內(nèi)參比電極的電勢;

Ew與E1為外參電極的電勢及其液接部分的液接電勢。

在一般測量中，上述三項都要求保持不變，因此電動勢E與Em之間只差一個常數(shù)項，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象很廣，只要選擇正確的離子測量方法、離子計和電極便可以測得相應(yīng)離子的濃度值。現(xiàn)已成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、土壤分析、食品檢測、藥物分析等領(lǐng)域。

各行業(yè)離子電極應(yīng)用

實際產(chǎn)品應(yīng)用介紹：

1.使用氟離子選擇性電極測定水中氟離子含量

儀器設(shè)備(上海雷磁)

實驗儀器：或其他型號離子計，大龍

實驗電極：氟離子選擇性電極、參比電極（甘汞電極）

2. 氯化膽堿含量的測定

一、實驗原理

試樣中所含的氯化膽堿用水溶解，過濾取濾液。氯離子溶解在濾液中。

使用銀量法測定其中氯化膽堿的含量。

銀電極可以根據(jù)電位不同進行終點判定。

二、儀器

型自動電位滴定儀

銀離子選擇電極       217-01型參比電極

三、試劑

(1) 0.1 mol/l 硝酸銀標準滴定溶液

(2) 因為使用的是超純水，故空白為0

(3)樣品1（50%硅型粉劑），樣品2（50%玉米芯型粉劑）

四、實驗步驟

準確稱取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后過濾。準確移取25ml于100ml燒杯中，滴定。每組平行兩次。

以質(zhì)量分數(shù)表示的氯化膽堿的含量

計算公式：

     C（V-V0）×0.13963×4

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

            M

C——硝酸銀標準溶液的實際濃度（0.1mol/L）

V——試樣消耗硝酸銀標準溶液的體積ml

V0——空白試驗消耗硝酸銀標準溶液的體積ml

因為使用的是超純水，故空白為V0=0

M——試樣的質(zhì)量（g）

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

4——稀釋倍數(shù)

五、結(jié)果計算

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

（1）終點電位：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)滴定模式測定氯化膽堿，滴定曲線電位變化大，終點電位對應(yīng)于添加滴定劑體積的突躍很明顯。

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