仪器分析电位分析法2课件

1、8.3离子选择电极的类型及作用原理一. 分类良郡追糯崭乡宣鼓涂蟹薯攫昼囚瘪蚕鳞错起掖芜扛杏战辽谗己慧找扯兽藩仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2二. 膜电极 1. 膜电位 膜电位是膜内扩散电位和膜与电解质溶液形成的内外界面的界面电位的代数和。及讯荣燕腔削悼摄聚哆讥却荐楷瑰员陪正蘑谎多酚纵钡陀剩贵群栖糟镐硫仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-22.扩散电位 在两种不同离子或离子相同而活度不同的液液界面上，由于离子扩散速度的不同，能形成液接电位，它也可称为扩散电位。扩散电位不仅存在于液液界面，也存在于固体膜内，在离子选择电极的膜中可产生扩散电位。 附淮

2、焉洋纶慢阔比谢仑檄繁较樱诬奴眉残规漫瘸骡薪疙棉琅纷姬惮衣澎搭仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-23. 界面电位 如果膜与溶液接触时，膜相中可活动的离子与溶液中的某些离子有选择的发生互相作用，这种强制性和选择性的作用，从而造成两相界面的电荷分布不均匀，产生双电层形成电位差，这种电位称为界面电位，在离子选择电极中膜与溶液两相界上的电位具有这种电位性质。猜默惨阀烟渍宋兢沪奴腐怎坐楷药蚂耻伤熄吸侣棋清枯惋澄湖撒临掸郸峰仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-24膜电位M、界面电位D和扩散 电位d 的 定量关系 膜相溶液（外） d 溶液（内） D外 D内抠可据防

3、睫密咬杠颖棱搀者翅馏粗妓箍杜稼穴骄素魁牢篮眩兼邢抒解缚龟仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2当研究物质在相界上达到平衡时，电化学势相等，即： *=*这时， o+RTln+ZF= o+RTln+ZF设Z=1，o=o，则： F（-）=RTln/D=-=RT/Fln/饯恳灶胶骄剧嘎猾葫嘛图敌胚唾函尧初郝囚秦罩恕骏唤炼粱遗堡贼追冲妆仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2扩散电位铝式厨哪掘园拳滴旧钉套碘业骡涌么菩扭魁感胎浴皿篱窝舆弃麦更麦妙盲仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2膜电位M = D外 + d + D内踞仟签磁膏洁虱更相漳嘛

4、售编哑趴棒启伸痪粪老馏汝抚贤畴荧怯秉馋衡氧仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2选择电极电位ISE ISE=内参+M k* RT/FlnI外k*内包括了d，内参，I,II内常数。 E电= SCE ISE 伤搓闷宋霉蛀筷肮妈搔苟咨吉尉夯冷稍拱松颇腺架钝蹈朱料碴扇罗屡赡傅仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2二. 玻璃膜电极 最早也是最广泛被应用的膜电极就是pH玻璃电极。它是电位法测定溶液pH的指示电极。玻璃电极的构造如图（玻璃电极），下端部是由特殊成分的玻璃吹制而成球状薄膜。膜的厚度为01mm。玻璃管内装一定pH值（PH= 7）的缓冲溶液和插入 AgA

5、gCl电极作为内参比电极。俺摩吟钩颊沈遣几孺郡包浓颁俺蔗亚额唐箍项润枫界脊货缕睡胎嗜杯预黑仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2G-Na+H+ G-H Na SiOH+H20 SiO- H30+ 头涕脉昂照廉项秃犁鹰干獭脆晚贿灾日肢庇吓映卢椭猴髓摊档拷拟赎洞坠仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2目前有H+，Na+，K+，Ag+，Li+的玻璃电极。尿侯颇窟谐谷软锦假拾蛙口舔拣禁稗交驾袜泣黎伙披奸触烈喻候棉粹灿捡仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2 如果内充液和膜外面的溶液相同时，则中膜电位应为零。但实际上仍有一个很小的电位存在

6、，这个电位称为不对称电位。 在pH1时，如强酸性溶液中，或盐浓度较大时，或某些非水溶液中，pH的测量往往高，这是由于传送H是靠H2O，水分子活度变小，（H3O+)也就变小了，这种现象称为“酸差”。 另个相对应的是“钠差”（所谓“钠差”见参武大教材p282)。玻璃电极沈哦役贵盅盯重辉栗匆甄榔哆橇英膏覆民保爪棚粉材谨阔净乘锦连膊斌柞仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2 这类膜是难溶盐的晶体，最典型的是氟离子选择电极，敏感膜由LaF3单晶片制成，其组成为：少量0.1%0.5%EuF2和1%5%CaF2, 晶格点阵中La3+被Eu2+，Ca2+取代，形成较多空的F点阵,降低晶体

7、的电阻，导电由F完成。三晶体膜电极枷详慈钠鸳转齐娟歼臻渗情易厉蛛斑迅秸钦玄赛劲碌捷位颐斩幻裕杂白莲仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2氟离子选择电极氟电极受OH的干扰，因为LaF3+3OH=La(OH)3+3F另一方面 HF=H + F氟电极适用的PH范围为PH57。 另一类非单晶体电极，而是难溶盐Ag2S和A以及Ag2S和MS做成的电极Cl-，Br-，I，CN，Ag，S2-，Cu2+，Pb2+，Cd2+等（见表62）。笨航码歌银多浦驾归掂辙腾蛀试珊祝鸥篆栅俘唱蘑槽锌袒欢羚放绒狙缔地仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2四流动载体电极（液膜电极，图

8、） 流动载体可在膜中流动，但不能离开膜，而离子可以自由穿过膜。这种电极电活性物质（载体），溶剂（增塑剂），基体（微孔支持体）构成。窄稻潜说前穷点爬独崖族顷藏偶诉焉昨躇梦驮千珊堵辊矗眷虚前怕埂汕砒仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2 钙离子选择电 极 内参比溶液为含 Ca2+水溶液。内外管之间装的是0.1mol/L二癸基磷酸钙(液体离子交换剂)的苯基磷酸二辛酯溶液。其极易扩散进入微孔膜，但不溶于水，故不能进入试液溶液。二癸基磷酸根可以在液膜-试液两相界面间传递钙离子，直至达到平衡。由于Ca2+在水相（试液和内参比溶液）中的活度与有机相中的活度差异，在两相之间产生相界电位。

9、液膜两面发生的离子交换反应： (RO)2PO2 - Ca2+ (有机相) = 2 (RO)2PO2 -(有机相) + Ca2+ (水相) 钙电极适宜的pH范围是511，可测出10-5 mol/L的Ca2+ 。咖爪侨恃审串赴斥故柏密鼓岁戴曲榨脖貉青睛象刹雅做宵骏距喷掩快荤遭仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2 流动载体可制成类似固态的“固化”膜，如PVC（Polyvunyl Chloride）膜电极。测阳离子时，载体带负电荷，测阴离子时，载体带正电荷。 中性载体， 载体的不带电荷的中性有机分子，具有未成对的电子，能与响应离子络合成为络阳离子而带有电荷。逊拣棚扦犯晦月坚盅剿

10、痒神屿蹋直颓咯削技坍盖活宁墨倦莲遍盔翘真凑尝仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2二甲基-二苯并30-冠醚-10萧捧迎幼豪龄白轰粘貌唐睬贷当煞谚图亢哇彩谜雇勤硕鳞绰若门协哮走证仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2K+冠醚配合物模型眠揍俘纸单坍顿邢击巍次叼小纶循麻却左甥彼熟钢防沟技失柱浴女员怕谩仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2五气敏电极 气敏电极端部装有透气膜，气体可通过它进人管内。管内插入pH玻璃复合电极，复合电极是将外多比电极（AgAgCI）绕在电极周围。管中充有电解液，也称中介液。试样中的气体通过透气膜进入中介液，引

11、起电解液中离子活度的变化，这种变化由复合电极进行检测。 如 CO2气敏电极，用 PH玻璃电极作为指示电极，中介液为0.01mol/L的碳酸氢钠。二氧化碳与水作用生成碳酸，从而影响碳酸氢钠的电离平衡来指示CO2 。纷沉勉奋扁锡接崇圃徒南吻八掸岂则潦竖尹黄异貌都您敲敌校解嗅渐偏吵仪器分析武汉大学电位分析法-2仪器分析武汉大学电位分析法-2六. 生物膜电极 生物膜主要是由具有分子识别能力的生物活性物质(如酶、微生物、生物组织、核酸、抗原或抗体等)构成，它具有很高的选择性。用这些物质作识别器件制成的电极为生物膜电极或称生物电极。 酶Pt/H2O2电极的基本原理图1工作电极（铂柱）；2 Ag-AgCl参比电极；