电极基本知识..ppt

1、仪器基本操作,基本技能训练,职业关键能力 ：具有一定的信息迁移能力，能根据不同型号的仪器说明书达到对该仪器的认知。 知识目标 ：电位分析法定量依据；参比电极和指示电极的工作原理及分类；电极的使用注意事项；酸度计的使用。 专门技能 ：了解各种类型电极的电极反应、电极电位表达式 ；掌握各种类型电极使用前处理和使用注意事项；掌握酸度计的正确使用方法及日常维护保养；能按照要求搭建实验装置。 素质目标 ：培养学生精益求精的实验态度；遵守实验室各项规章制度 。,课程任务,百事可乐pH的测定？,问题,pH试纸无法测定有色溶液的pH。M3-1-3.swf,可以用电位法测定其pH值,引入电位分析法。M3-1-5

2、.swf,对于氧化还原体系而言，电极的电位与其相应离子活度的关系可以用能斯特(Nernst)方程表示 式中, 是标准电极电位，V； R是摩尔气体常数8.314J(molK)-1； F是法拉第常数(96500Cmol-1)； T是热力学温度，K； n为电极反应时转移电子数,25时，能斯特方程可近似地简化成下式：,能斯特方程,直接电位分析法定量依据,式中的 在一定温度下都是常数，只要测量出电池电动势，就可 以求出待测离子Mn+的活度，这就是直接电位法的定量依据。,定义：电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。 条件：可逆性；重现性；稳定性 常用参比电极,甘汞电极 银氯化银电极,参比电极,电极反

3、应： Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl- 半电池：Hg，Hg2Cl2（固体）KCl(液体) 电极电位：（25）,电极内溶液的Cl-活度一定，甘汞电极电位固定。,甘汞电极,分类,电极内饱和KCl溶液中没有气泡，电极下端的多孔性物质畅通 。M3-2-6.swf,饱和甘汞电极在使用前应先取下小胶帽 。M3-2-3.swf,同时保证饱和KCl的液位应与电极支管下端相平，电极底端含有少量晶体。M3-2-4.swf,饱和甘汞电极在使用时要求电极插入液面的位置适中 而且只能在低于80的温度下使用。,为避免Hg2+和Cl-的干扰可使用双液接型饱和甘汞电极,甘汞电极的使用,电极反应:AgCl

4、+ e- = Ag + Cl- 电极电位（25）：,半电池符号：Ag，AgCl(固体)|KCl(液体),银-氯化银电极,分类,金属-金属离子电极 第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关,如Ag电极M3-2-11.swf 金属-金属难溶盐电极 制作容易，电位稳定，重现性好 常用作参比电极 甘汞电极和银-氯化银电极 金属与两种具有相同阴离子难溶盐以及第二种 难溶盐阳离子所组成体系的电极，如汞电极。 惰性金属电极，电极不参与反应，但其晶格间的 自由电子可与溶液进行交换，如Pt电极。,指示电极金属基电极,膜电极（离子选择性电极）,特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应。 电极的关键：是一个称为选择膜的敏

5、感元件。 膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。 敏感元件：单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等构成。,指示电极膜电极,膜电极,当膜电极作正极时，对阳离子有响应时，取 “+”，否则取 “-”。,离子选择性电极的性能,电极电位表达式,离子选择性电极的选择性 响应时间、温度和pH值 线性范围及检测下限 电极的斜率和电极的稳定性,典型的膜电极,pH玻璃电极 氟离子选择性电极,以pH玻璃电极为例，膜电位的产生是由于玻璃膜上的Na与水溶液中的H+、玻璃水化层中的H+与水溶液中的H+之间交换的结果。,膜电位,（动画M3-2-13.swf）,pH玻璃电极,电极电位,其中，,pH玻璃电极,特点,优点是不受

6、溶液中氧化剂或还原剂的影响,酸差：在酸度过高（pH1）的溶液中测得的pH偏高，产生pH测定误差，称其为“酸差”,缺点是其电阻随温度而变化，一般只能在5-60使用。,碱差：在碱度过高（pH9）的溶液中测得的pH偏低，产生pH测定误差，称其为“碱差”，尤其是Na+的干扰较显著，故又称为“钠差”。,pH玻璃电极,pH玻璃电极使用注意事项,使用前在蒸馏水中浸泡24小时 检查玻璃球泡是否有裂痕 检查内参比电极是否浸入内参比溶液中 检查内参比溶液中是否有气泡M3-2-17.swf 使用前球泡外壁的溶液只能用滤纸吸干，不能擦M3-2-18.swf 检查插线柱是否干燥 pH玻璃电极的使用限制M3-2-20.swf,氟离子选择性电极,半电池组成,Ag|AgCl,Cl-(0.1mol/L),F-(0.1mol/L)|试液(aF-),25时：E膜 = K - 0.0592 lgaF- = K + 0.059 pF。,氟离子选择性电极使用的酸度范围为pH5.05.5。,膜电位,适用酸度范围,使用前，宜在10-3mol/L的NaF溶液中浸泡12小时。,电极使用前处理,仪器基本