第2节离子选择性电极的分类及响应机理

1、第二节第二节离子选择性电极离子选择性电极(膜电极膜电极)一、离子选择性电极一、离子选择性电极(ISE) (Ion-SelectiveElectrode)n 是一类对特定离子有选择是一类对特定离子有选择性响应的电极。性响应的电极。n 其关键部件是其关键部件是敏感膜敏感膜。1.敏感膜的特点敏感膜的特点无论何种离子选择性电极，敏感膜有三个共同特点：无论何种离子选择性电极，敏感膜有三个共同特点：(1)在被测溶液中不可溶解；在被测溶液中不可溶解；一般是指水溶液。一般是指水溶液。(2)具有一定的导电性；具有一定的导电性；不同于金属导电，是指带电荷离子在膜内迁移。不同于金属导电，是指带电荷离子在膜内迁移。(

2、3)对被测离子具有选择性相应。对被测离子具有选择性相应。是指敏感膜或膜内组分与被测离子以离子交换、结晶化是指敏感膜或膜内组分与被测离子以离子交换、结晶化或络合等方式选择性的结合。或络合等方式选择性的结合。二、离子选择性电极的分类二、离子选择性电极的分类n按按ISE敏感膜组成和结构，敏感膜组成和结构，IUPAC推荐分类推荐分类： 离离子子选选择择性性电电极极ISE原电极原电极敏化电极敏化电极晶体膜电极晶体膜电极非晶体膜电极非晶体膜电极均相膜均相膜非均相膜：如非均相膜：如Ag2S电极电极(掺硅胶掺硅胶)酶电极：如尿素电极酶电极：如尿素电极气敏电极：气敏电极：CO2、NH3电极电极单晶：如单晶：如F

3、电极电极混晶：如混晶：如AgCl-Ag2S电极电极硬质电极：如硬质电极：如pH电极电极流动载体电极流动载体电极正电荷：如正电荷：如AgNO3电极电极负电荷：如钙电极负电荷：如钙电极中性：如钾电极中性：如钾电极三三、离子选择电极的基本结构离子选择电极的基本结构n 离子选择性电极主要由四部分组成：离子选择性电极主要由四部分组成：n1.电极腔体电极腔体：玻璃或高分子聚合物材料做成，：玻璃或高分子聚合物材料做成，n2.内参比电极内参比电极：通常为：通常为Ag/AgCl电极，电极，n3.内参比溶液内参比溶液：由电解质及响应离子的强电：由电解质及响应离子的强电 解质溶液组成，解质溶液组成，n4. 敏感膜敏

4、感膜：对离子具有高选择性的响应膜，：对离子具有高选择性的响应膜， 根据电极的不同采用不同的材料。根据电极的不同采用不同的材料。敏感膜是其主要组成部分敏感膜是其主要组成部分1、电极腔体、电极腔体2、内参比电极内参比电极：Ag/AgCl电极电极 3、内参比溶液、内参比溶液4、敏感膜敏感膜图图7-2离子选择性电极示意图离子选择性电极示意图四四、常见的、常见的离子选择电极离子选择电极n详细介绍五种常见的离子选择性电极详细介绍五种常见的离子选择性电极: ( (一一) ) 玻璃电极玻璃电极 ( (二二) ) 晶体膜电极晶体膜电极 ( (三三) ) 流动载体电极流动载体电极 ( (液膜电极液膜电极) ) (

5、 (四四) ) 气敏电极气敏电极 ( (五五) ) 酶电极酶电极( (一一) ) 玻璃电极玻璃电极n玻璃电极是最早使用的膜电极。玻璃电极是最早使用的膜电极。n1906年，年，M.Cremer(J.Biol.,1906,47,562)首先发现玻璃电极可用于测定；首先发现玻璃电极可用于测定；n1909年，年，F.Haber(J.Phys.Chem.,1909,67,385)对其进行了系统的实验研究；对其进行了系统的实验研究；n1930年代，玻璃电极测定年代，玻璃电极测定pH的方法成为最为方便的方法的方法成为最为方便的方法(通过测定分隔开的玻通过测定分隔开的玻璃电极和参比电极之间的电位差璃电极和参比

6、电极之间的电位差)；n1950年代，由于真空管的发明，很容易测量阻抗为年代，由于真空管的发明，很容易测量阻抗为100M以上的电极电位，以上的电极电位，因此其应用开始普及；因此其应用开始普及；n1960年代，对年代，对pH敏感膜进行了大量而系统的研究，发展了许多对敏感膜进行了大量而系统的研究，发展了许多对K+、Na+、Ca2+、F-、NO3-响应的膜电极并市场化。响应的膜电极并市场化。1.1.玻璃电极的发展玻璃电极的发展玻璃电极包括对玻璃电极包括对H+响应的响应的pH玻璃电极及对玻璃电极及对K+、Na+等离子响应的等离子响应的pK、pNa玻璃电极。玻璃电极。2.2.pH玻璃电极的结构玻璃电极的结

7、构n(1)电极腔体：电极腔体：高阻玻璃管高阻玻璃管n(2)内参比溶液：内参比溶液：0.1molL-1的盐酸，的盐酸，并被并被AgCl饱和饱和n(3)内参比电极：内参比电极：nAg/AgCl电极电极n(4)敏感膜敏感膜图图7-3说明：说明：n 敏感玻璃膜是玻璃电极的关键部分，这敏感玻璃膜是玻璃电极的关键部分，这种膜是在种膜是在SiO2基质中加入基质中加入Na2O和少量和少量CaO烧烧制而成的。把这种特殊组成的玻璃吹制成厚制而成的。把这种特殊组成的玻璃吹制成厚度约为度约为0.5mm的玻璃球泡制成。的玻璃球泡制成。如常用的考宁如常用的考宁015玻璃玻璃(Corning015)做成的做成的pH玻玻璃电

8、极，其配方为：璃电极，其配方为：Na2O21.4%，CaO6.4%，SiO272.2%(摩尔百分比摩尔百分比)，其，其pH测量范围为测量范围为pH=110，若加入一定比例的若加入一定比例的Li2O，可以扩大测量范围。，可以扩大测量范围。表表7-1改变玻璃的某些成分，可以做成某些阳离子电极改变玻璃的某些成分，可以做成某些阳离子电极响应离子响应离子玻璃膜组成玻璃膜组成(摩尔分数摩尔分数)/%选择性系数选择性系数Na2OAl2O3SiO2Na+111871K+2800(pH=11)K+27568Na+20Ag+111871Na+1 10-328.819.152.1H+1 10-5Li+Li2O152

9、560Na+3K+100003. 3. pH玻璃电极的前处理玻璃电极的前处理n 硅酸盐玻璃的结构如下图：玻璃中有硅酸盐玻璃的结构如下图：玻璃中有金属离子、氧、硅三种元素，金属离子、氧、硅三种元素，OSiO键在空间构成固定的带负电荷的三维网键在空间构成固定的带负电荷的三维网络骨架，金属离子与氧原子以离子键的络骨架，金属离子与氧原子以离子键的形式结合，存在并活动于网络之中承担形式结合，存在并活动于网络之中承担着电荷的传导。着电荷的传导。 图图7-4 硅酸盐玻璃的结构硅酸盐玻璃的结构SiOOOOSiOOONaNa+Ca2+Na+Na+Na+Ca2+(1) 干玻璃不具有响应干玻璃不具有响应H+的功能的

10、功能n 因为玻璃中没有可供因为玻璃中没有可供H+交换的交换的点位，所以对点位，所以对H+没有响应。没有响应。n因此对因此对pH玻璃电极必须进行前处理。玻璃电极必须进行前处理。水化水化蒸馏水浸泡蒸馏水浸泡?(2) pH玻璃电极的前处理玻璃电极的前处理n当内外玻璃膜与水溶液接触时，当内外玻璃膜与水溶液接触时，Na2SiO3晶体晶体骨架中的骨架中的Na+与水中的与水中的H+发生交换：发生交换：n 因为平衡常数很大因为平衡常数很大(约约1014)，向右反应的趋势很大，这主，向右反应的趋势很大，这主要是因为硅氧结构与要是因为硅氧结构与H+的键合强度远大于与的键合强度远大于与Na+的键合强度，的键合强度，

11、这样，玻璃膜内外表面层的这样，玻璃膜内外表面层的Na+的位置几乎全部被的位置几乎全部被H+所占据，所占据，从而形成所谓的从而形成所谓的“水化胶层水化胶层”，即玻璃膜内外表面形成了水化，即玻璃膜内外表面形成了水化胶层，这样，玻璃中就有了可供胶层，这样，玻璃中就有了可供H+交换的点位，可对交换的点位，可对H+产生响产生响应。因此水中浸泡后的玻璃膜由三部分组成：膜内外两表面的应。因此水中浸泡后的玻璃膜由三部分组成：膜内外两表面的两个水化胶层及膜中间的干玻璃层。两个水化胶层及膜中间的干玻璃层。H+Na+Gl-Na+H+Gl-溶液溶液玻璃膜玻璃膜溶液溶液玻璃膜玻璃膜图图7-5处理好的玻璃膜中离子的分布图

12、处理好的玻璃膜中离子的分布图玻璃膜玻璃膜=外水化胶层外水化胶层+干玻璃层干玻璃层+内水化胶层内水化胶层电极的相电极的相=试液相试液相+外水化胶层外水化胶层+干玻璃相干玻璃相+内水化胶层内水化胶层+内参比液相内参比液相蒸馏水蒸馏水内参比溶液内参比溶液外水化胶层外水化胶层内水化胶层内水化胶层干玻璃层干玻璃层10-4mm10-4mm 0.5mm点位为点位为H+和和Na+所占所占点位为点位为H+和和Na+所占所占点位为点位为Na+所占所占玻玻璃璃膜膜4.4.pH玻璃电极的响应机理玻璃电极的响应机理n当水化好当水化好(处理好处理好)的的pH玻璃电极与被测试液接玻璃电极与被测试液接触时，由于它们的触时，由

13、于它们的H+活活(浓浓)度不同就会发生扩散，即：度不同就会发生扩散，即：n当被测溶液中的当被测溶液中的H+活活(浓浓)度大于水化胶层中的度大于水化胶层中的H+活活(浓浓)度时，则度时，则H+从溶液进入水化胶层；反之，则从溶液进入水化胶层；反之，则H+由水由水化胶层进入溶液。化胶层进入溶液。H+的扩散破坏了膜外表面与试液间两的扩散破坏了膜外表面与试液间两相界面的电荷分布，从而产生电位差。同样，玻璃内表相界面的电荷分布，从而产生电位差。同样，玻璃内表面与内参比溶液接触的结果一样，也产生电位差，这样，面与内参比溶液接触的结果一样，也产生电位差，这样，内外界面形成双电层结构，都产生电位差。内外界面形成

14、双电层结构，都产生电位差。被测试液被测试液内参比溶液内参比溶液外水化胶层外水化胶层内水化胶层内水化胶层干玻璃层干玻璃层10-4mm10-4mm 0.5mm点位为点位为H+和和Na+所占所占点位为点位为H+和和Na+所占所占点位为点位为Na+所占所占玻玻璃璃膜膜pH玻璃电极的响应机理图示玻璃电极的响应机理图示H+H+图图7-6玻璃膜水化胶层及膜电位的产生玻璃膜水化胶层及膜电位的产生E外外E内内Ed外外Ed内内aH+(外外)aH+(内内)aH+aH+电极的相电极的相=试液相试液相+外水化胶层外水化胶层+干玻璃相干玻璃相+内水化胶层内水化胶层+内参比液相内参比液相5.pH5.pH玻璃电极的膜电位与玻

15、璃电极的膜电位与pHpH的关系的关系n膜电位膜电位EM=E外外(外部试液与外水化层之间外部试液与外水化层之间)+Ed外外(外水化层与干玻璃之间外水化层与干玻璃之间)+Ed内内(干玻璃与内水化层之间干玻璃与内水化层之间)-E内内(内水化层与内部试液之间内水化层与内部试液之间)n设膜内外表面结构相同，即：设膜内外表面结构相同，即：nEd外外(外水化层与干玻璃之间外水化层与干玻璃之间)=-Ed内内(干玻璃与内水化层之间干玻璃与内水化层之间)pH059. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0)lg059. 0()lg059. 0(HHHHH21HH2HH1

16、 KaKaaaaKKaaKaaKEEEM外外外外内内内内外外内内外外则：则：上式即为上式即为pH玻璃电极的膜电位与玻璃电极的膜电位与pH值之间的关系式。值之间的关系式。pH059. 0 KEM包括：不对称电位包括：不对称电位6.pH6.pH玻璃电极的电极电位与玻璃电极的电极电位与pHpH值之间值之间 n玻璃电极作为一个整体，其电极电位包含玻璃电极作为一个整体，其电极电位包含内参比电极内参比电极的电位，即：的电位，即：n内参比电极为内参比电极为Ag-AgCl电极，电极，n电极反应为：电极反应为：AgCl+e- Ag+Cl-n电极电位为：电极电位为： ClAg/AgCllg059. 0aEE内内参

17、参pHpH玻璃电极的电极电位与玻璃电极的电极电位与pHpH值之间值之间上式为上式为pH玻璃电极的电极电位与玻璃电极的电极电位与pH值之间的关系式。值之间的关系式。表明：试液的表明：试液的pH每改变每改变1个单位，电位变化个单位，电位变化0.059V，这是玻璃电极成为这是玻璃电极成为H+指示电极的依据。指示电极的依据。pH059. 0lg059. 0lg059. 0lg059. 0HHClAg/AgCl KaKaKaEEEEM外外外外内内参参玻玻璃璃包括包括:(1)不对称电位不对称电位(2)内参比电极电位内参比电极电位7. pH7. pH的测定的测定图图7-7(1)pH与电动势的关系与电动势的关

18、系(左左) 饱和甘汞电极饱和甘汞电极 pH玻璃电极玻璃电极(右右)pH059. 0pH059. 0)pH059. 0SCESCESCE KEEKEKEEEEEE电池电池电池电池玻璃玻璃左左右右电池电池（包括包括:(1):(1)不对称电位不对称电位 (2)(2)内参比电极电位内参比电极电位 (3)(3)外参比电极电位外参比电极电位(2)pH的实际测量的实际测量n由于由于K无法测量，在实际测量中，首先测定已无法测量，在实际测量中，首先测定已知知pHs的标准溶液的电动势的标准溶液的电动势Es，再测量未知，再测量未知pHx溶液的电动势溶液的电动势Ex，二者组成方程进行计算，二者组成方程进行计算：059

19、. 0pHpHpH059. 0pH059. 0 xssxxxssEEKEKE Ex - Es8. pH8. pH玻璃电极的特性玻璃电极的特性(1)不对称电位不对称电位n 玻璃膜内外表面结构和性质的差异，如表面玻璃膜内外表面结构和性质的差异，如表面的几何形状不同、结构上的微小差异、水化作用的几何形状不同、结构上的微小差异、水化作用的不同等引起的微小电位差称为不对称电位。的不同等引起的微小电位差称为不对称电位。消除：消除：可通过充分浸泡电极使不对称电位降至可通过充分浸泡电极使不对称电位降至最小值并保持稳定或用标准最小值并保持稳定或用标准 pH 缓冲溶液校正缓冲溶液校正的方法加以消除。的方法加以消除

20、。2.碱差碱差n 当用玻璃电极测定当用玻璃电极测定pH10的溶液或的溶液或Na+ 浓度较高的溶液时，玻璃膜除对浓度较高的溶液时，玻璃膜除对H+响应，也同时对其它离子如响应，也同时对其它离子如Na+ 响应，响应，因此测得的因此测得的pH比实际数值比实际数值(真值真值)偏低，偏低，这种现象称为碱差。这种现象称为碱差。碱差产生的原因碱差产生的原因n 碱差是由于在水化胶层和溶液界面之碱差是由于在水化胶层和溶液界面之间的离子交换过程中，不但有间的离子交换过程中，不但有H+参加，而参加，而且有且有Na+的贡献，结果电极电位测量结果偏的贡献，结果电极电位测量结果偏高，即电极电位反映出来的是高，即电极电位反映

21、出来的是H+活度增加，活度增加，pH降低。降低。pH059. 0lg059. 0H KEaKE玻璃玻璃玻璃玻璃外外3.酸差酸差n当用当用pH玻璃电极测定玻璃电极测定pH0.5 的强酸性溶的强酸性溶液时，液时，pH的测定值比实际值的测定值比实际值(真值真值)偏高，这种偏高，这种现象称为酸差。现象称为酸差。产生原因：产生原因：因为因为H+浓度高，即溶液离子强度增浓度高，即溶液离子强度增加，导致加，导致H2O分子活度下降，而分子活度下降，而H+是靠是靠H3O+传递的，这样到达电极表面的传递的，这样到达电极表面的H+减少，从而使减少，从而使pH 测定值增加。测定值增加。( (二二) ) 晶体膜电极晶体

22、膜电极n 此类电极可分为均相膜此类电极可分为均相膜(单晶或混单晶或混晶晶)和非均相膜电极。前者多由一种或和非均相膜电极。前者多由一种或几种难溶盐均匀混合而成，后者除晶体几种难溶盐均匀混合而成，后者除晶体电活性物质外，还加入某种惰性材料，电活性物质外，还加入某种惰性材料，如硅橡胶、如硅橡胶、PVC、聚苯乙烯、石蜡等。、聚苯乙烯、石蜡等。 氟电极氟电极( (均相膜电极均相膜电极单晶单晶) )1.结构结构LaF3单晶膜单晶膜中可移动的离子中可移动的离子是是F-，即，即F-传递传递电荷，所以，氟电荷，所以，氟电极是一个阴离电极是一个阴离子导电体，电极子导电体，电极电位反映试液中电位反映试液中F-的活度

23、。的活度。图图7-82.氟电极的响应机理氟电极的响应机理n由于由于LaF3单晶膜存在晶格缺陷空穴，单晶膜存在晶格缺陷空穴，F-可在缺陷空穴中移动而传导电流，即：可在缺陷空穴中移动而传导电流，即：当把氟电极浸入被测试液中时，试液中的当把氟电极浸入被测试液中时，试液中的F-可向氟电极表面扩散进入膜相，而膜相中的可向氟电极表面扩散进入膜相，而膜相中的F-也也可进入溶液，内部溶液有同样的情况产生，这可进入溶液，内部溶液有同样的情况产生，这样就形成了双电层，产生电位差。样就形成了双电层，产生电位差。LaF3+LaF2+空穴空穴F-空穴空穴3.电极电位电极电位 ClAg/AgCllg059. 0aEE内内

24、参参MEEE 内内参参ISEF膜电位膜电位如何计算？如何计算？内内外外EEEM )(F)(F)(F)(Flg059. 0lg059. 0膜膜内内内内膜膜外外外外 aaKEaaKE)(F)(Flg059.0外外内内 aaEM内内外外EEEM )(F)(F)(Flg059. 0lg059. 0lg059. 0外外外外内内 aKEaaEMM)(FISEF)(FClAg/AgClISEFISEFlg059. 0lg059. 0lg059. 0外外外外内参内参 aKEaKaEEEEEM膜电位膜电位离子选择性电极电位离子选择性电极电位4.干扰及消除干扰及消除n(1)氟电极的主要干扰离子时氟电极的主要干扰离

25、子时OH-，n产生原因是碱性溶液中电极表面发生如下反应：产生原因是碱性溶液中电极表面发生如下反应：nLaF3+3OH-La(OH)3+F-n反应释放出的反应释放出的F-将增加试液中将增加试液中F-的含量。的含量。n(2)较高酸度的干扰较高酸度的干扰nF-+H+HF+H+H2F-n降低降低F-的活度，产生干扰。的活度，产生干扰。使用氟电极应控制使用氟电极应控制pH在在5 6之间，一般用柠檬酸盐缓冲溶液控制。之间，一般用柠檬酸盐缓冲溶液控制。AgAg2 2S S电极电极( (非均相膜电极非均相膜电极) )1.结构结构其可移动导电离子是其可移动导电离子是Ag+，是一个阳离子导电体，是一个阳离子导电体

26、，对对Ag+、S2-都有响应。都有响应。敏感膜：敏感膜：Ag2S掺入硅橡胶中制成。掺入硅橡胶中制成。图图7-9Ag2S电极电极2. 常用形式常用形式n(1) 离子接触型离子接触型n(2) 全固态型全固态型全固态型全固态型n优点：优点：n 电极制作较简便。电极制作较简便。n 电极可以任意方向倒置使用。电极可以任意方向倒置使用。n 消除了压力和温度对含有内部溶液的电极消除了压力和温度对含有内部溶液的电极 的影响所加的限制。的影响所加的限制。离子接触型离子接触型图图7-10Ag2S电极电极3.电极电位电极电位(1)对对Ag+响应：响应： Aglg059. 0aKEM 2Slg2059. 0aKEMS

27、)sp(AgS2Ag22Kaa (2)对对S2-响应：响应：因为：因为：Ag2S=2Ag+S2MS-Ag2S电极( (均相膜电极均相膜电极混晶混晶) )n此类电极是通过此类电极是通过Ag+可测定其它金属离可测定其它金属离子子M2+的活度。的活度。n例如：例如：CuS-Ag2S电极电极 2Culg2059. 0aKEM见书见书p245页表页表12-3晶体膜电极晶体膜电极( (三三) ) 液膜电极液膜电极( (流动载体电极流动载体电极) )n主要分为：主要分为：n带电荷的流动载体电极带电荷的流动载体电极n中性流动载体电极中性流动载体电极n以以Ca电极为例说明其结构和响应机理电极为例说明其结构和响应

28、机理nCa电极是带负电荷的流动载体电极电极是带负电荷的流动载体电极带正电荷的流动载体电极带正电荷的流动载体电极带负电荷的流动载体电极带负电荷的流动载体电极1. 结构结构(2)二癸基磷酸根二癸基磷酸根(RO)2PO2-做载体，做载体，与与Ca2+作用生成二癸基磷酸钙作用生成二癸基磷酸钙(RO)2PO22Ca，再溶于苯基磷酸二，再溶于苯基磷酸二辛酯辛酯C6H5PO(C8H17O2)中制成。中制成。(1)将液体离子交换剂浸泡于惰性多孔薄将液体离子交换剂浸泡于惰性多孔薄(如如烧结玻璃烧结玻璃)中制成对中制成对Ca2+响应的敏感膜。响应的敏感膜。图图7-10Ca2+试液试液Ca2+膜膜Ca2+内参比溶液

29、内参比溶液2. 响应机理响应机理n 敏感膜把内参比溶液和被测试液隔开，这时在内敏感膜把内参比溶液和被测试液隔开，这时在内外界面将建立下列平衡：外界面将建立下列平衡：n 与被测试液和内参比溶液接触的界面，由于膜相和与被测试液和内参比溶液接触的界面，由于膜相和液相中液相中Ca2+浓浓(活活)度不同，在膜界面上发生交换平衡：度不同，在膜界面上发生交换平衡： 这样，就破坏了原界面正负电荷分布的均匀性，这样，就破坏了原界面正负电荷分布的均匀性，形成双电层产生膜电位。形成双电层产生膜电位。(RO)2PO22Ca2(RO)2PO2-+Ca2+3. 电极电位电极电位 2Calg2059. 0aKEM总结：离子

30、选择性电极的电极电位总结：离子选择性电极的电极电位内内外外EEEM )()()()(lg059. 0lg059. 0膜膜内内内内膜膜外外外外aazKEaazKE MEEE 内内参参ISEazKElg059. 0ISE “+”表示阳离子导电体；表示阳离子导电体；“-”表示阴离子导电体。表示阴离子导电体。 ClAg/AgCllg059. 0aEE内内参参( (四四) ) 气敏电极气敏电极( (气敏探针气敏探针) )n气敏电极是七十年代发展起来的一种新气敏电极是七十年代发展起来的一种新型离子选择性电极，实际上是一种气体传感型离子选择性电极，实际上是一种气体传感器，能用于测定液体中气体的含量，目前已器

31、，能用于测定液体中气体的含量，目前已经应用的气敏电极有：经应用的气敏电极有：CO2、NH3、SO2、H2S、HCN、HF等。等。以以CO2气敏电极为例说明电极的结构和响应机理。气敏电极为例说明电极的结构和响应机理。1. 结构结构1.是一种微多孔性气体渗透膜是一种微多孔性气体渗透膜,一般由聚四氟乙烯、聚丙烯和一般由聚四氟乙烯、聚丙烯和硅橡胶等材料制成，具有憎水硅橡胶等材料制成，具有憎水性，但能透过气体。性，但能透过气体。图图7-11复合电极复合电极2. 中介溶液中介溶液(内部溶液内部溶液)n由四部分组成由四部分组成n 平衡离子是被测气体与中介溶液反应所生平衡离子是被测气体与中介溶液反应所生成的离

32、子之一，中介溶液中必须含有大量的、成的离子之一，中介溶液中必须含有大量的、固定浓度的平衡离子，以保证在电极使用时，固定浓度的平衡离子，以保证在电极使用时，它的浓度可视为不变。它的浓度可视为不变。(1) 平衡离子平衡离子(2) 参比电极所需离子参比电极所需离子n 气敏电极中包括参比电极，所以中气敏电极中包括参比电极，所以中介溶液应含有对参比电极的响应离子，介溶液应含有对参比电极的响应离子，这种离子的浓度也要求固定不变，以维这种离子的浓度也要求固定不变，以维持参比电极电位的恒定。持参比电极电位的恒定。(3)惰性电解质惰性电解质n中介溶液需要含有惰性电解质，如中介溶液需要含有惰性电解质，如NaCl、

33、KCl、Na2SO4、KNO3等，其目的是维持中介溶等，其目的是维持中介溶液的总盐浓度与被测液的总盐浓度相接近，维持液的总盐浓度与被测液的总盐浓度相接近，维持试液溶液与中介溶液的渗透压接近，以防止水蒸试液溶液与中介溶液的渗透压接近，以防止水蒸气通过膜扩散而使与被测物质平衡有关物质的浓气通过膜扩散而使与被测物质平衡有关物质的浓度发生缓慢变化。度发生缓慢变化。n一般中介溶液的总盐浓度约为一般中介溶液的总盐浓度约为0.2mol.L-1。(4)其它辅助成分其它辅助成分n为了稳定中介溶液的某些组分常需添为了稳定中介溶液的某些组分常需添加另一些辅助试剂。加另一些辅助试剂。n例如：为了稳定例如：为了稳定pH值，需要加入缓冲溶液。值，需要加入缓冲溶液。nSO2电极中为了稳定电极中为了稳定NaHSO3，需加入甘油。，需加入甘油。3. 响应机理响应机理(总论总论)n气敏电极的