《仪器分析》课件b第1.2章 离子选择性电极.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,12,章 电位分析及离子选择性电极分析法,12-1,概述,12-2,离子选择性电极（,ISE,）,及其性能,12-3 ISE,分析法的仪器（自学）,12-4,测定方法及其影响因素,1,4-1,概述,电化学：研究电能与化学能相互转化规律的科学。,电化学分析法：利用电化学原理和实验技术，研究物质的化学成分与含量的方法。,2,电位分析法：利用电极电位与溶液中某粒子的浓度之间的关系来进行分析 的方法。,例如，原电池,（,）,Zn | ZnSO,4,(C,1,) | CuSO,4,(,2,) | Cu,（,+,）,3,4,测得原电池的电动势，有可能测出原电池组成离子的活度，经过进一步处理，可得原电池组成离子的浓度。,如果电位分析法的两电极中，有一支电极是离子选择性电极（,ISEion selective electrode,），,则这种电位分析法叫做离子选择性电极法。,5,方法特点：,1,、设备简单，轻便，快速，连续，在线，易自动化 ,2,、精密度不高。,6,4-2,离子选择性电极（,ISE,）,及其性能,一、基本构造,关键：敏感膜,二、膜电位,跨膜两边的相界电位差：,7,二、膜电位,跨膜两边的相界电位差：,简单运算后可得（,12-1,）和（,12-2,）。,8,三、,ISE,的主要类型,按,1975,年，,IUPAC,推荐。,1,、晶体膜电极,敏感膜由难溶盐的单晶、混晶、多晶经过加压或者拉延而成。,该难溶盐的溶解度要小，且能导电。,9,非,均相膜：难溶盐,+,惰性材料（如，,PVC,，,聚苯乙烯，硅橡胶）,膜电极的响应机制：晶格空穴导电。,10,电极例：氟电极,（,）,Ag | AgCl |NaCl(,c,), NaF(,c,) |LaF,3,膜,|,干扰离子为氢氧根离子,原因可能是在膜表面发生下列反应：,LaF,3,+3OH,La(OH),3,+3F,11,2,、非晶体膜电极,(,自学,),有两,类：刚性基质电极和液膜电极,玻璃电极就是典型的刚性基质电极，如：,pH,，,pLi,，,pNa,，,pK,液膜电极：钙电极和硝酸根电极是两个例子。,12,四、,ISE,的性能,1,、,Nerst,响应,遵循,Nerst,方程，膜电位随着离子活度的变化而变化。,2,、线性范围和检测下限,1975,年,IUPAC,推荐。,P205,图,12-5,中，直线部分叫线性范围，,A,点所,对应的待测离子浓度叫检测下限。,13,3,、选择性,待测离子用,i,表示，干扰离子用,j,表示。定义：,K,ij,=,a,i,/a,j,ni/nj,K,ij,越小越好。,10,4,以下无干扰。,4,、响应时间,2 15,分钟。,14,5,、电极寿命,约一年。,12-4,测定方法及其影响因素,一、直接电位法,ISE,与参比电极构成电池，通过测定电池的电动势,E,来确定待测离子活度。,15,例如，测定氟离子,（,）,Hg |HgCl,2, KCl(,饱和,) |,试液,| LaF,3,膜,|NaF,NaCl,AgCl| Ag,（,+,）,SCE,氟电极,K,为常数，测得电池电动势,E,，,可以计算得到氟离子活度。,16,一般地，有,17,具体的定量方法有：,1,、标准曲线法,配制标准溶液，,E,和,lg,a,对画，用图解法求得,a,x,。,要测定浓度,c,，,必须固定离子强度，使活度系数为常数。办法是加入一种高浓度的惰性电解质溶液以维持溶液的离子强度不变，这种溶液叫,ISA,（,离子强度调节剂）。,18,TISAB,：,如果还需要固定酸度，则要加入,TISAB,（,总离子强度调节缓冲液）。,2,、标准加入法（自看）,3,、直接比较法（自看）,19,二、 影响测定的因素,1,、温度,温度高，,Nerst,方程的斜率大，灵敏度高。,例如，,298 K,，,0.0592,293K, 0.0581,温度补偿旋钮。,20,2,、电动势测量,电动势测量误差要极大地影响待测离子的测量结果。,21,在,298K,，,电动势用,mV,作单位，则,22,离子价态 电动势测量误差 测定误差,1,+,1 mV 4 %,2,+,1 mV 8 %,3,+,1 mV 12 %,23,