離子選擇性電極的響應機理是什麼?

2023-06-15 04:30:12 字數 4283 閱讀 2033

1樓:匿名使用者

◆ 玻璃電極玻璃電極對金屬離子的響應與玻璃組分有關。目前,大多數對陽離子有選擇性的玻璃是鹼金屬的鋁矽酸鹽,是na2o-al2o3體系。改變三種組分的相對含量會使玻璃膜的選擇性表現很大差異。

除了上述ph玻璃電極是大家熟悉的以外,商品pna電極也已廣泛應用。pna電極的構造與式樣和ph玻璃電極很相似,內參比電極用甘汞電極,膜內裝已知濃度的nacl和kcl溶液,膜的組成為11%na2o-18% al2o3%sio2。此電極可以測定10-3~10-7mna+,其準確度可以和火焰光度計法媲美。

在測定中,ca2+、mg2+不干擾,h+干擾na+的測定,但當na+:h+≥100:1時,h+離子干擾不大。

在測定純水中微量na+時,樣品中加入二異丙胺溶液2滴,使水樣的ph公升至之間,可以消除h+的干擾。

在國內,pna電極已應用於工業用水中微量na+離子的測定。◆ 氣敏電極氣敏電極是七十年代發展起來的一種新型離子選擇性電極,屬於復膜電極,能測定nh3、no2、so2、co2等等。以氨電極為例。

它的內部有一支平底的ph玻璃電極作為指示電極,浸泡在內充液中。內充液由和惰性電解質如nacl、kcl等組成。

內充液與試液之間是用一層極薄的透氣聚偏氟乙烯膜隔開。它只允許透過nh3氣,而不允許溶液中離子通過。參比電極為ag-agcl電極,插入到氣敏電極的內充液中,因此,它與氣敏電極本身裝在同一體內。

使用氨氣敏電極測量時,當試液產生nh3氣,通過透氣膜擴散並溶於內充液時,則按下式進行反應。nh3+h2o=nh4++oh-nh3、nh4和oh-之間存在平衡關係,內充液中存在足夠量的nh4c1,所以,nh4+可認為是不變的,由此可見,ph玻璃電極指示內充液中[oh-]的變化,直接反映nh3的變化。其電位與[nh3)的關係符合能斯特方程式。

2樓:匿名使用者

電極的膜內為對應離子已知濃度的標準液,膜外為該離子的待測液。

中間的膜為選擇性離子透過膜,只能透過該離子,這樣因為膜內外離子濃度差不一樣,就會產生乙個膜電勢,符合能斯特關係。

利用參比電極測出這個膜電勢,再通過已知的內標液的離子濃度,就能得到被測液的離子濃度。

離子選擇性電極電位產生的機制是

3樓:tingfenga是我

離子選擇性電極電位產生的機制是:離子的交換和擴散。

離子交換技術是指水通過離子交換柱時,水中的陽離子和水中的陰離子(hco-等離子)與交換柱中的陽樹脂的h+離子和陰樹脂的oh-離子進行交換,從而達到脫鹽的目的。離子交換是可逆的等當量交換反應。

離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。離子交換速度隨樹脂交聯度的增大而降低,隨顆粒的減小而增大。離子交換是一種液固相反應過程,必然涉及物質在液相和固相中的擴散過程。

實際化學除鹽過程中,離子交換反應都在離子交換器上進行,稱為「柱上操作」。當水流通過離子交換層時,一段時間後,樹脂分為三層,上層失效的樹脂為「失效層」,中層正在進行交換的為「交換層」,下層尚未進行交換的為「保護層」。

隨著交換器執行時間的延長,失效層逐漸增加,工作層不斷下降,當工作層下降到保護層極限時,開始出現離子洩露的情況,直到工作層完全失效時,離子交換需進行再生。

離子選擇電極的離子選擇性電極的基本特性

4樓:徝7堉彼9穭

1.響應範圍:標準曲線成直線部分的範圍為能斯特響應範圍(一般為10-1~10-6 mol/l),在這一範圍內,對一價離子的直線斜率應為:57~61mv/pai;

2.選擇性係數與玻璃電極的相似。

3.響應時間-從電極插入到電位值穩定在±1mv時所需時間。

4.穩定性-用隨時間延長電位的變化值表示。

5.內阻-選擇性電極的內阻較高,一般為104~109 ω。使用阻抗高的電位計。

6.準確性-用分析結果的相對誤差與電動勢測量誤差的關係表示。當測量誤差為1mv時,對一價離子可能引起的濃度相對誤差約為4%;二價離子約為8%。

離子選擇性電極法的優勢

5樓:莫邪2愙

1.操作方便,迅速,不損及試液體系,也適於一些不宜用其他方法分析的樣品,如有色或混濁樣品等。

2.儀器比較簡單,輕便。

3。較易用於流動監測和自動化檢測。

4.電極直接響應的是離子活度,不是濃度,故對生物,醫學,化學更適合,尤其是現在微電試樣技術的發展,使得在細胞內檢測也已成為可能。

離子選擇性電極的基本理論

6樓:冬哥

主要是tms【t.特奧雷爾(teorell)、邁爾(meyer)、西弗斯(sievers)]理論及美國艾森曼學派和蘇聯尼科爾斯基學派對它的發展。

當一片電化學膜將兩種電解質溶液隔開時,如果膜對任何離子的通過均無阻礙,而只起防止兩種溶液迅速混合的作用時,則在膜兩側的溶液間就產生乙個來自溶液中各離子的濃度和淌度差別的擴散電勢,稱為液體接界電勢。另外一種情況是,如果膜至少完全阻止其中的一種離子通過,則產生所謂唐南電勢。離子選擇電極的敏感膜是一種選擇性穿透膜,它對不同離子的穿透只有相對選擇性而無專一性,因此,膜電勢介於上述兩種極端情況之間。

tms 理論的基本假設是:膜的總電勢由三部分組成,它等於膜兩側面與溶液介面上的兩個相介面電勢與膜內的擴散電勢之和。在此基礎上,匯出了包含唐南項與漢德森項的膜電勢方程式。

艾森曼等通過求解能斯脫-蒲朗克流量方程,分別推導出不同型別電極的膜電勢方程式。

在電極膜只允許帶同樣電荷的離子通過而不允許帶相反電荷的離子和溶劑分子通過,穿過膜的離子均有理想行為和膜電流為零的前提下,可用統一的公式來表示膜電勢em: (1)式中a媴和a徎為i離子在溶液1和2中的活度;a徾和a徿為總數為n種的j離子在溶液1和2中的活度;zi和zj為離子i與j的電荷數;t為絕對溫度;r為氣體常數;f為法拉第常數;kij為電極對主要離子i相對於其他離子j的選擇性係數。當溶液2中的組成不變時,a徎和a徿均為恆定值,則得:

上式就是尼科爾斯基-艾森曼方程式,是離子選擇性電極分析中的基本方程式。

如果電極對i離子有高度的選擇性,即所有的kij均接近於零,則上式變成: 其形式與能斯脫公式完全一致。這就是人們習慣於用能斯脫關係來描述離子選擇性電極的響應特性的原因。

離子選擇性電極的簡史

7樓:手機使用者

2023年由r.克里默最早研究的,隨後由德國的f.哈伯等人製成的測量ph值的玻璃電極是第一種離子選擇性電極。

2023年b.倫吉爾等觀察到含氧化鋁或三氧化二硼的玻璃電極對鈉也有響應。50年代末,g.

艾森曼等製成了對氫離子以外的其他陽離子有能斯脫響應的玻璃電極。2023年。

c.坦德羅觀察了螢石膜對ca2+的響應,2023年。

科爾托夫用鹵化銀薄片試製了鹵素離子電極。2023年匈牙利的e.蓬戈系統研製了以矽橡膠等為惰性基體的,對包括ag+、s2-和鹵素離子在內的多種離子有響應的沉澱膜電極。

2023年美國的弗蘭特和j.

w.羅斯用氟化鑭單晶製成高選擇性的氟離子電極,這是離子選擇性電極發展史上的重要貢獻;次年羅斯又製成第一種液體離子交換型的鈣離子電極。與此同時,瑞士的西蒙學派通過從抗菌素製備鉀電極,開始了另一類重要的電極,即中性載體膜電極的研究。

到60年代末,離子選擇性電極的商品已有20種左右,這一分析技術也開始成為電化學分析法中的乙個獨立的分支學科。

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