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離子選擇性電極

更新時間:2013-12-20  |  點(diǎn)擊(jī)率:7498
  離子選擇性電極
 
一.簡介:
1) 離子選擇性電極(又稱膜電極ISE,ion selective electrode),具有敏感膜並(bìng)能産生膜電位的電極(基於(yú)離子交換或擴散的電極)。
2) 分類:根據膜性質的不同,有非晶體膜電(diàn)極(jí)、晶體膜電(diàn)極(jí)、敏化電(diàn)極(jí)等。
3) 構造:主要由離子選擇性膜、内參(cān)比電(diàn)極(通常爲Ag/AgCl電(diàn)極)、内參(cān)比溶液組成(由氯化物及相應離子的強電(diàn)解質溶液組成)。
4) 原理:是通過某些離子在膜兩側(cè)的擴散、遷移和離子交換等作用,選擇性地對某個離子産(chǎn)生膜電勢、而膜電勢與該離子活度的關系符合Nernst方程。
                                              
E0---電極的标準電壓;
R---氣(qì)體常數(8.31439焦耳/摩爾(ěr)和℃); 
T---開氏溫度(例:20℃相當(dāng)於(yú)(273.15+20)293.15開爾文); 
F----法拉弟常數(shù)(96485.3383±0.0083C/mol);
N---被測(cè)離子的化合價(jià)(銀=1,氫=1);
ln(αMe)---離(lí)子活度αMe的對(duì)數; 
公式推導:
ΔE=lgαMe
即電(diàn)位與離子活度的對(duì)數成線性關系。
 
二.離子電極的分類和常見離子電極
 
1) 根據電(diàn)極(jí)外殼材質分爲:塑料外殼和玻璃外殼、其中塑料外殼不可添加電(diàn)解液
2) 根據電極結構分類:複合電極和非複合電極、一般在線應用上多採(cǎi)用非複合電極形式,即測量電極與參(cān)比電極分離式。
3) 根據膜性質不同:有非晶體膜電(diàn)極(jí)、晶體膜電(diàn)極(jí)、敏化電(diàn)極(jí)等
4) 根據電(diàn)纜連接線分類:有一體式電(diàn)極和分體式電(diàn)極。其中分體式電(diàn)極多用於(yú)在線安裝,常用VP接頭,電(diàn)纜線根據要求定制。
 
常見離子選擇性電極目錄和行業應用:
 
 
農業   
硝酸根電極、鈣離子電極、鈉離子電極、鉀離子電極、溴離子電極、氯離子電極、铵離子電極、氟離子電極、硫氰酸根電極
植物組織    
硝酸根電極、氯離子電極、氟離子電極、碘離子電極、氰離子電極、鈣離子電極、硫離子電極、鉀離子電極、硫氰酸根電極
肥料     
氣敏電極、硝酸根電極、鉀離子電極、氟離子電極
水産業     
氣敏電極、鈣離子電極、亞硝酸根電極、铵離子電極
生物醫藥研究
鈣離子電極、二氧化碳電極、氨氣敏電極、铵離子電極、硫氰酸根電極
教育     
各類
食品加工   
氯離子電極、硝酸根電極、鈉離子電極、碘離子電極、亞硝酸根電極
牛奶和奶制品
氯離子電極、鈣離子電極、氟離子電極、碘離子電極、亞硝酸根電極
軟飲料   
氯離子電極、氟離子電極、二氧化碳電極、殘餘氯氣電極
酒精  
鉀離子電極、鈉離子電極、二氧化碳電極、氟離子電極、溴離子電極、鈣離子電極、殘餘氯氣電極、硫氰酸根電極
蔬菜  
硝酸根電極、氯離子電極
地質與礦業
氟離子電極、鈣離子電極、氰離子電極、氟硼酸根電極、硝酸根電極
冶金和金屬電鍍
氟離子電極、銅離子電極、氰離子電極、氟硼酸根電極、硝酸根電極、铵離子電極、硫氰酸根電極
電鍍槽
氯離子電極、殘餘氯氣電極、氨氣敏電極、铵離子電極、硫氰酸根電極
紙漿和紙
鈉離子電極、氟離子電極、鈣離子電極、硫酸根電極
石油提煉
氣敏電極、氯離子電極、硫氰酸根電極
制藥  
氟離子電(diàn)極(jí)、蛋白質溶液中氨氣敏電(diàn)極(jí)、铵離子電(diàn)極(jí)、硫氰酸根電極
污水處理
硝酸根電極、氨氣敏電極、殘餘氯氣電極、亞硝酸根電極、硫氰酸根電極
蒸汽及發電
氯離子電極、鈉離子電極、殘餘氯氣電極、氟硼酸根電極
飲用水  
總殘餘氯氣電極、硝酸根電極、鈣離子電極、氯離子電極、氟離子電極
自然水  
溴離子電極、鈣離子電極、氯離子電極、氟離子電極、硝酸根電極、鉀離子電極、銀離子電極、鈉離子電極、銅離子電極、亞硝酸根電極、铵離子電極
海水  
鈉離子電極、氯離子電極、氟離子電極、硝酸根電極、氨氣敏電極亞硝酸根電極、铵離子電極
水産養殖
亞硝酸根電極、铵離子電極
 
三.離子電極的使用
 
1) 實驗前準備:器材準備(bèi)(離子計或PH計、離子電(diàn)極、燒瓶、容量瓶移液器等)、溶液準備(bèi)(标準溶液、去離子水、電(diàn)極填充液、離子強度調節劑)。
2) 電極準備:将電(diàn)極填充液通過加液孔加入,原則上不高於(yú)加液孔。然後待電(diàn)極活化30min。
3) 校準:配置0.1、1、10、100、1000ppm标準溶液,選用相近的兩種以上标液進(jìn)行校正。原則:從(cóng)低濃度依次進(jìn)行。
4) 測量:将電極浸入待測(cè)溶液中、穩定後讀值。如測(cè)量有一定誤差、需綜合考慮影響因素,加以處(chù)理。
5) 壽命:與待測(cè)樣品的性質以及使用有關(guān)。經驗值1年。
 
四.影響因素
 
1) pH值:即不同離子在溶液中的存在形式受到pH值影響。所以在測(cè)量時,需要保持溶液在一定的pH值範(fàn)圍以内。
2) 雜質:待測(cè)液中存在對(duì)測(cè)量離子有幹擾的其他離子。需要選用相應化學試劑做隐蔽劑,排除幹擾。
3) 溫度:不同溫度下,各種離子的存在形式有一定變(biàn)化,從(cóng)而影響含量的變(biàn)化。
 
五.維護保養
 
1) 電極清洗:用純水對電極表面沖洗或浸泡、若未清洗幹淨、需考慮待測(cè)液的性質,選擇相應試劑、但沖洗或浸泡時間不宜過長(zhǎng)、用其他試劑後,應立即用純水洗淨。
2) 電極抛光:對於(yú)是金屬膜的電極、可用電極自帶(dài)的打磨紙進行抛光、至電極有金屬色爲止。若效果不佳、可選用麂皮塗抹少量牙膏打磨電極金屬表面,有時會有奇效。
3) 更換膜頭:對於(yú)氣敏電極多用於(yú)軟性材質做敏化膜、如發現有影響測(cè)量問題,可更換膜頭,重新添加電解液。一般電極均自帶三個左右。
4) 電極填充液:一般三個(gè)月左右,更換一次。配方電(diàn)極說明書中有相應描述。
5) 電極活化:選用與電(diàn)極填充液相同的溶液對(duì)電(diàn)極進行浸泡、一般2小時以上。
 
六.電極保存
 
1) 短期不用時,浸泡於(yú)與電(diàn)極填充液相同的溶液中;
2) 長(zhǎng)期不用時,因傾倒出電極填充液,並(bìng)清洗幹淨。保持幹燥。用時,再添加活化。

TEL:15821255634

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