文档介绍：第四章第四章第四章一、电位分析原理
电位与电导分析法电位与电导分析法电位与电导分析法 principle of potentiometry
analysis
potentiometry and conductometry
二、离子选择性电极的
种类、原理和结构
第一节
第一节第一节 type, principle and structure of
电位分析原理与离子电位分析原理与离子电位分析原理与离子 ion selective electrode
选择电极选择电极选择电极三、离子选择电极的特
性
principle of potentio-metry specific property of ion selective
analysis and ion selective electrode
electrode
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一、电位分析原理一、电位分析原理一、电位分析原理
principle of potentiometry analysis
电位分析是通过在零电流条件下测
定两电极间的电位差(电池电动势)所
进行的分析测定。
ΔE = E+ - E- + E液接电位
装置:参比电极、指示电极、电位
差计;
当测定时,参比电极的电极电位保
持不变,电池电动势随指示电极的电极
电位而变,而指示电极的电极电位随溶
液中待测离子活度而变。
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电位分析的理论基础电位分析的理论基础电位分析的理论基础
理论基础:能斯特方程(电极电位与溶液中待测离子间
的定量关系)。
对于氧化还原体系:
Ox + ne- = Red
O RT aOx
EE Ox/Red += ln
nF a dRe
对于金属电极(还原态为金属,活度定为1):
O RT
EE n+ += ln a n+
/MM nF M
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二、二、二、离子选择性电极的种类、原理与结构离子选择性电极的种类、原理与结构离子选择性电极的种类、原理与结构
type , principle and structure of ion selective electrode
离子选择性电极(又称膜电极)。
1976年IUPAC基于膜的特征,推荐将其分为以下几类:
原电极(primary electrodes)
晶体膜电极(crystalline membrane electrodes)
均相膜电极(homogeneous membrane electrodes)
非均相膜电极(heterogeneous membrane electrodes)
非晶体膜电极(crystalline membrane electrodes)
刚性基质电极(rigid matrix electrodes)
流动载体电极(electrodes with a mobile carrier)
敏化电极(sensitized electrodes)
气敏电极(gas sensing electrodes)
酶电极(enzyme electrodes)
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离子选择性电极的原理与结构离子选择性电极的原理与结构离子选择性电极的原理与结构
离子选择性电极又称膜电极。
特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应。
膜电极的关键:是一个称为选择膜的敏感元件。
敏感元件:单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等构成。
膜电位:膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。
将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中,则电池结构为:
外参比电极‖被测溶液( ai未知)∣内充溶液( ai一定)∣内参比电极
(敏感膜)
内外参比电极的电位值固定,且内充溶液中离子的活度也一
定,则电池电动势为: RT
= EE ′± lna
nF i
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(氟电极)
结构:右图
敏感膜:(氟化镧单晶)
掺有EuF2 的LaF3单晶切片;
内参比电极:Ag-AgCl电极(管内)。
内参比溶液:.01mol/L的NaF混
合溶液(F-用来控制膜内表面的电位,Cl-用以固定内参比
电极的电位)。
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原理原理原理:::
LaF3的晶格中有空穴,在晶格上的
F-可以移入晶格邻近的空穴而导电。对
于一定的晶体膜,离子的大小、形状和
电荷决定其是否能够进入晶体膜内,故
膜电极一般都具有较高的离子选择性。
当氟电极插入到F-溶液中时,F-在
晶体膜表面进行交换。25℃时: