实验二氯离子选择性电极的测试和应用

1、实验二氯离子选择性电极的测试和应用一、实验目的1、了解氯离子选择性电极的基本性能及其测定方法。2、掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理。3、了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法。二、实验仪器和药品酸度计，电磁搅拌器，217型饱和甘汞电极，氯离子选择性电极，100ml容 量瓶，50mL、10mL移液管。KCl（AR），KNO3（AR）,%Ca（AC）2溶液，风干土壤样品。S3-11用氯周子选择性电根测定W的工作电池示意图1逋用高于计；上一电s-cr 高子选择性电殿；4-日辘接M求屯概三、实验原理1、电极电势与离子浓度的关系以氯离子选择性电极为指示电极，双液接甘汞电极为参比 电极，插入试液

2、中组成工作电池（图3-11）。当氯离子浓度 在10-110-5molL范围内，在一定的条件下，电池电动 势与氯离子活度的对数成线性关系。E = E。一堕lna = E。一Vln =E。 RTlnY cF ci -Fci -F 土 ci -在测定中，只要固定离子强度，则丫可视为定值。只要测出不同c值时的电动势E，做E-lnc图（标准曲线），Cl -Cl -就可用了解电极的性能。并可从图中求出待测溶液的Cl-浓度。2、电极的选择性和选择性系数离子选择性电极常会受到溶液中其它离子的影响。也就是说，在同一电极膜 上，往往可以有多种离子进行不同程度地交换。离选择性电极的特点就在于对 特定离子具有较好的选

3、择性，受其它离子的干扰较小。电极选择性的好环，常 用选择性系数来表示。但是，选择性系数与测定方法、测定条件以及电极的制 作工艺有关，同时也与计算时所用的公式有关。一般离子选择性电极的选择性 系数k.可表示为：E = E0 RT ln（a + k a 气）nF i a j式中，i和j分别代表待测离子和干扰离子，Z.及Z.分别代表i和j离子的电荷 数；七为该电极对j离子的选择系数。式中“-”及“+”分别适用于阴、阳离子选择 性电极。k越小，表示j离子对被测离子的干扰越小。当Z.=Z时，测定k最/1 jij简单的方法是分别溶液法：分别测定在具有相同活度的离子i和j这两个溶液中 该离子选择性电极的电动

4、势E1和E2。ln k =(上E2)nFij 1 RT四、实验步骤1、标准溶液配制S-L-1 KCl标准溶液，用mol-L-1 KNO3溶液逐级稀释配5X10-2, 1X10-2、5 X10-3、1X10-3、5X10-4、1 X 10-4 mol-L-1 KCl 标准溶液。2、安装仪器3、标准曲线测量校正仪器后，用蒸馏水洗净电极，用滤纸吸干，将电极依次从稀到浓插入标 准溶液中测定电动势。4、选择系数测定 配制mol-L-1的KCl和KNO3溶液各100mL，分别测定电动势值。5、自来水中氯离子含量的测定称0.1011g KNO3于100mL容量瓶中(目的：保持相同的离子强度)，用自来水 稀释

5、至刻度，测定其电动势值，从标准曲线上求得相应的氯离子浓度。6、土壤中NaCl含量的测定用台秤称风干土壤样品约10g，加入 Ca(AC)2溶液约100mL，搅动几分 钟，静置澄清。用干燥洁净的吸管吸澄清液30-40mL，放人干燥洁净的50mL烧杯中，测 定其电动势值。五、数据处理1、以标准溶液的E对lgC作图绘制标准曲线。2、计算 kCl-NO3-。3、从标准曲线上查出被测自来水中氯离子的浓度，4、计算风干土壤中NaCl的含量：NaCl% = 堂x100%1000W式中，Cx为从标准曲线上查得的样品中Cl-浓度；V (mL)%Ca(AC)2溶液的 体积；M为NaCl的摩尔质量；W为土壤质量(单位

6、：g)六、注意事项1、氯离子选择性电极在使用前应在10-3 mol-L-1 KCl溶液中浸泡活化1h，然后在 蒸馏水中充分浸泡方可使用，这样可缩短电极响应时间并改善线性关系；电极响应 膜切勿用手指或尖硬的东西碰划，以免沾上油污或损坏，影响测定；使用后立即用 蒸馏水反复冲洗，以延长电极使用寿命。2、双液接甘汞电极在使用前应拔去加在KCl溶液小孔处的橡皮塞，以保持足够 的液压差，并检查KCl溶液是否足够；由于测定的是Cl-，为防止电极中Cl-的渗入 被测液而影响测定，需要加饱和KNO3溶液作为外盐桥。由于Cl-不断渗入外盐桥， 所以外盐桥内的KNO3溶液不能长期使用，应在每次实验后将其倒掉洗净，放干， 在下次使用时重新加入饱和KNO3溶液。3、氯离子选择性电极宜浸在蒸馏水中，长期不用可洗净干放，但在使用前需要 用蒸馏水充分浸泡，必要时可重新抛光膜片表面。4、安装电极时，两支电极不要彼此接触，也不要碰到杯底或杯壁。5、每次测试前，需要少量被测液将电极与烧杯淋洗三次。6、切勿把搅拌珠连同废液一起倒掉。七、思考题1、为什么要保持离子强