T70全自动电位滴定仪操作手册及方法大全

1、精选优质文档-倾情为你奉上梅特勒-托利多Mettler-ToledoT70全自动电位滴定仪操作手册及方法大全编写：马兵兵单位：中国铝业重庆分公司Email:mabing专心-专注-专业目录第一章 仪器概述1.1 技术数据1.1.1 滴定仪电源输入电压100-240V（交流电）±10%输入频率50-60Hz初级连接插口3芯，IEC C14功率消耗46VA装接容量24V 1.5A/5V 2A二级连接插头5芯，DC插头CPU处理器XScaleSDRAM64MB闪存256MB（工业CF卡）外形尺寸宽210mm深246mm高250mm重量4.3kg（不带插卡）材料滴定仪外壳CrastinPBT

2、滴定臂CrastinPBT隔圈CrastinPBT夹紧环CrastinPBT螺纹圈CrastinPBT支架不锈钢环境条件环境温度+5 +40相对空气湿度31时最大80%（不凝结）应用室内过电压分类污染级2COM1/COM2插口9针D-Sub 公头配置全双工波特率1200-19200握手方式X-On/X-Off电流分离否EDS 稳定性最小1000V短路保护是USB1HostUSB 全速/低速最大电流负荷400mAUSB2ClientUSB1.1Ethernet插口RJ45速度10/100MBits/sTTL/IO插口9针D-Sub 母头输入端2输出端4电压最大24V（直流电）电流最大20mACA

3、N_OUT插口RJ12速度500kBit/s泵1/2插口Mini DIN 6针搅拌器1/2泵识别是搅拌器识别是泵电压24V（直流电）±5%（最大400mA）搅拌器电压范围0-18V（直流电）±10%（最大300mA）终端设备插口20 针（LVDS）可更换滴定管体积1、5、10和20mL驱动和滴定管误差范围按照ISO 8655-3与滴定剂接触的材料氟塑料、硼硅酸盐玻璃、陶瓷滴定管驱动器驱动器步进电机精度滴定管体积的1/20000误差范围相应容量的0.2%灌注时间100%填充速度时最少20秒排放时间最少20秒滴定管识别是（RFID）螺纹长度50mm螺距1mm分解器（磁性）32个

4、脉冲/360°分解器的精度滴定管体积的0.0625%磁力搅拌器驱动器直流电机最大转速1050rpm小型搅拌器驱动器直流电机最大转速3800rpm功率消耗6W1.1.2 终端设备外形尺寸宽195mm深133mm高58mm重量2.1kg材料外壳上部件镀铬锌压铸件外壳下部件强化聚酰胺玻璃纤维覆盖膜PET防护罩共聚物显示技术彩色TFT尺寸5.7精度320×240像素照明荧光灯亮度控制50-100%，通过软件输入技术全平面触摸屏连接电缆80cm硬布线插头20针（LVDS）角度调整机械式3级1.1.3 pH 插卡（Analog Board）SENSOR1插口双重屏蔽pH/mV 电极接口

5、技术带参比输入的差动放大器输入阻抗>1012补偿电流<1pA测量范围±2000mV精度0.1mV误差范围0.2mVpH参比输入端插口4mmSENSOR2插口双重屏蔽pH/mV 电极接口技术差动放大器输入阻抗>1012补偿电流<1pA测量范围±2000mV精度0.1mV误差范围0.2mV极化电极接口：极化电压电压源：范围0-2000mV（交流电）电压源：精度0.1mV电压源：误差范围12mV测量范围0-200A精度0.1A误差范围0.2A 极化电极接口：极化电流电流源：范围0-24A（交流电）电流源：精度0.1A电流源：误差范围1.2A测量范围0-20

6、00mV精度0.1mV误差范围0.2mV通用PT1000插口LEMO 4针电极Pt1000测量范围-20130精度0.1误差范围0.2COM插口9针D-Sub 公头配置全双工波特率12004800握手方式X-On/X-Off电流分离否ESD稳定性最小1000V短路保护是泵/搅拌器插口Mini DIN 5针泵识别是搅拌器识别是泵电压直流电24V（最大400mA）搅拌器电压范围直流电018V（最大300mA）1.1.4 电导插口（Conductivity Board）电导输入端CONDUCTIVITY(带集成式温度输入端)插口Mini DIN 8针测量范围01000mS（7个测量范围，自动转换测量

7、范围）分辨率，S范围0.01S分辨率，mS范围0.001mS误差范围显示值的0.5%温度电极NTC 30k温度范围-20130精度0.1误差范围0.21.2 滴定仪构造1.2.1 主机组成部件说明部件说明a馈液管b小型搅拌器c电极d滴定台e滴定杯f内部磁力搅拌器g带指示灯的开关按钮h终端设备连接电缆i终端设备j加液单元指示灯k加液单元l滴定管取出位置m滴定管制动钮n滴定剂瓶o滴定管p吸液管1.2.2 背面接口编号插卡类型接口应用示例E为未来用途准备3未配置2Conductivity Board（CB）/电导插卡电极pH电极DG111-SCPT1000Pt1000温度电极DT1000CONDUC

8、TIVITY电导电极InLab717COM天平/辅助设备XS分析天平1Analog Board（AB）/pH插卡STIRRER PUMP搅拌器/泵小型搅拌器/滴定台DV705/泵SP205/输出扩展器OE06/Y型电缆SENSOR1pH/ISE电极DX223REFSENSOR1参比输入端DX200PT1000Pt1000温度电极DT1000SENSOR2组合式极化pH电极DM143-SCCOM天平/辅助设备XS分析天平M主板（MB）STIRRER1 PUMP1搅拌器1/泵1小型搅拌器/滴定台DV705/泵SP205/输出扩展器OE06/Y型电缆STIRRER2 PUMP2搅拌器2/泵2小型搅拌

9、器/滴定台DV705/泵SP205/输出扩展器OE06/Y型电缆TTL-I/OTTL输入输出端/自动进样器/辅助设备T-Box/RondolinoTTL/ 样品移液器/StromboliCOM1天平/自动进样器/辅助设备RondoCOM2天平/自动进样器/辅助设备RondoUSB1打印机/条形码扫描器/记忆棒/USB HUBUSB-P25/条形码扫描器USB2PCLabXETHERNET网络LabXPOWERSUPPLY电源设备电源设备CAN OUTCAN 接口加液单元TERMINAL终端设备终端设备1.3 滴定仪安装1.4 电极DGi111-SC编号名称DGi140-SCDGi141-SC编

10、号名称1玻璃膜1铂丝信号线2Ag/AgCl信号线2金属铂（银）环:测量信号的敏感元件3内填充液4陶瓷芯3陶瓷芯5Ag/AgCl参比系统4Ag/AgCl参比系统6参比电解液：含饱和AgCl的3mol/L KCl溶液5参比电解液：AgCl饱和的3mol/L KCl；1mol/L KNO3溶液7带橡皮帽的填充开口处6带橡皮帽的填充开口处8橡皮帽的突起7橡皮帽的突起DGi111-SC玻璃电极 ：即插即用（PnP）复合玻璃pH智能电极，陶瓷液络部的复合玻璃pH智能电极，用于直接测量pH值和水溶液中的酸碱滴定。适用于几乎所有行业的大部分常规应用。DMi140-SC铂电极 ：即插即用复合铂环氧化还原智能电极

11、，带陶瓷液络部的的复合铂环氧化还原智能电极，用于有pH值变化的氧化还原滴定。DMi141-SC银电极 ：即插即用复合银环智能电极，复合银环智能电极用于银量法滴定。用于水溶液中卤素离子、硫化物、硫化氢、硫醇和氰化物的分析。InLab741电导电极 ：测量纯水和超纯水，内置温度探头，高精度的两针电导率电极，应用于低电导率测量，推荐应用于实验室中低电导率的测量，名义电极常数：0.105 /cm。第二章 原理介绍电位滴定法是在用标准溶液滴定待测离子过程中，用指示电极的电位变化代替指示剂的颜色变化指示滴定终点的到达，是把电位测定与滴定分析互相组合起来的一种测试方法。它虽然没有指示剂确定终点那么方便，但它

12、可以用在浑浊、有色以及找不到合适指示剂的滴定分析中。2.1 电位2.1.1 电极电位的产生两种导体接触时，其界面的两种物质可以是固体-固体，固体-液体及液体-液体。因两相中的化学组成不同，故将在界面处发生物质迁移。若进行迁移的物质带有电荷，则在两相之间产生一个电位差。如锌电极浸入ZnSO4溶液中，铜电极浸入CuSO4溶液中。 因为任何金属晶体中都含有金属离子自由电子，一方面金属表面的一些原子，有一种把电子留在金属电极上，而自身以离子形式进入溶液的倾向，金属越活波，溶液越稀，这种倾向越大；另一方面，电解质溶液中的金属离子又有一种从金属表面获得电子而沉积在金属表面的倾向，金属越不活波，溶液浓度越大

13、，这种倾向也越大。这两种倾向同时进行着，并达到暂时的平衡： M=Mn+ne若金属失去电子的倾向大于获得电子的倾向，达到平衡时将是金属离子进入溶液，使电极上带负电，电极附近的溶液带正电；反之，若金属失去电子的倾向小于获得电子的倾向，结果是电极带正电而其附近溶液带负电。因此，在金属于电解质溶液界面形成一种扩散层，亦即在两相之间产生了一个电位差，这种电位差就是电极电位。实验表明：金属的电极电位大小与金属本身的活泼性，金属离子在溶液中的浓度，以及温度等因素有关。铜与CuSO4界面所产生的电极电位小于锌与ZnSO4界面 所产生的电极电位。 Zn2+(Cu2+) 浓度越大，则平衡时电极电位也越大。2.1.

14、2 能斯特公式 电极电位的大小，不但取决于电极的本质，而且与溶液中离子的浓度，温度等因素有关，对于一个电极来说，其电极反应可以写成： Mn+ne = M 能斯特从理论上推导出电极电位的计算公式为：式中 ： 平衡时电极电位（单位：伏特V） 标准电极电位 （V） 分别为电极反应中氧化态和还原态的活度； 为电极反应中的电子得失数在25时，如以浓度代替活度，则上式可写成：如果电对中某一物质是固体或水，则它们的浓度均为常数，即=1；如果电对中某一物质为气体，则它的浓度可用气体分压表示。例：2.1.3 电极电位的测量单个电极的电位是无法测量的，因此，由待测电极与参比电极组成电池用电位计测量该电池的电动势，

15、即可得到该电极的相对电位。相对于同一参比电极的不同电极的相对电位是可以相互比较的，并可用于计算电池的电动势。常用的参比电极有标准氢电极与甘汞电极。2.1.3.1 标准氢电极（NHF）将镀有铂黑的铂电极浸入H+活度为1的HCl溶液中，通入氢气，使铂电极上不断有氢气泡冒出，保证电极既与溶液又与氢气持续接触，液相上氢气分压保持在Pa.1、镀铂黑的铂电极 2、an+=1的HCl溶液 3、盐桥 4、电接头 5、 H2(P=Pa) 在标准氢电极中有如下平衡： 2H+2e=H2 氢电极电位为：当H+ =1mol/l, PH2 = Pa时， 称为标准氢电极。标准氢电极的条件为： （1） H+活度 为1； （2

16、） 氢气分压为Pa。 规定：任何温度下，氢电极的电位为“零”。 习惯上以标准氢电极为负极，以待测电极为正极： 标准氢电极|待测电极此时，待测电极进行还原反应，作为正极，测得电动势为正值。若测得电动势为负值，则待测电极进行氧化反应，是负极，氢电极为正极。如： Pt,H2(Pa|H+(H+=1)|Cu2+(xmol/l)|Cu 电池电动势：若：Cu2+=1mol/l ，则25时，该电池的电动势为+0.344V，即， 2.1.3.2 甘汞电极由于氢电极使用不便，且实验条件苛刻，故常用甘汞电极作为参比电极。甘汞电极有多种，但基本原理相同。甘汞电极由汞、氯化亚汞（Hg2Cl2.甘汞 ）、和饱和氯化钾溶液

17、组成。电极反应如下： Hg2Cl2（S）+2e=2Hg+2Cl- 能斯特公式为：由上式可见，甘汞电极的电位取决于所用KCl的浓度。2.1.3.3 标准电极Ag-AgCl电极，由一个插入已用AgCl饱和了的KCl溶液中的Ag电极构成：AgCl(饱和)，KCl(xF)|Ag电极反应为： AgCl+e=Ag+Cl- 与甘汞电极相同，其电极电位取决于Cl- 的浓度。2.1.4 电极的极化若一电极的电极反应可逆，通过电极的电流非常小，电极反应在平衡电位下进行该电极称为可逆电极。如Ag|AgCl等都可近似为可逆电极。只有可逆电极才满足能斯特方程。 当较大电流通过电池时，电极电位将偏离可逆电位，不在满足能斯

18、特方程，电极电位改变很大，而电流变化很小，这种现象称为电极极化。电池的两个电极均可发生极化。 极化程度的影响因素：（1）电极的大小、形状（2）电解质溶液的组成（3）温度（4）搅拌情况（5）电流密度极化可分为浓差极化和化学极化。浓差极化：电极反应中，电极表面附近溶液的浓度和主体溶液浓度发生了差别所引起的。电化学极化：由某些动力学因素引起的。若电化学反应的某一步反应速度较慢，为克服反应速度的障碍能垒，需多加一定的电压。这种由反应速度慢所引起的极化称为化学极化或动力学极化。2.2 电位分析法原理及应用电位分析法：电化学分析法的重要分支，其实质是通过零电流情况下测得两电极之间的电位差（即所构成原电池的

19、电动势）进行分析测定。电位分析法包括： 电位测定法 电位滴定法2.2.1 能斯特方程-电位分析法的依据上式（能斯特方程），给出了电极电位与溶液中对应离子活度的简单关系。对于氧化还原体系，应用该公式，通过测定一个可逆电池的电位来确定溶液中某组分的离子活度或浓度的方法就是电极电位法。电位测定法：根据测量某一电极的电位，再由能斯特方程直接求得待测物质的浓度（活度）。电位滴定法：根据滴定过程中，某个电极电位的突变来确定滴定终点，从滴定剂的体积和浓度来计算待测物的含量。2.2.2 电位法测定溶液的PH值测量溶液pH值的体系结构图：1、玻璃电极2、饱和甘汞电极3、试液4、接至电压计（pH计）2.2.2.1

20、 玻璃电极的构造玻璃电极是最早出现的膜电极，为氢离子选择电极。膜电极容许某些离子而又限制某些离子进出膜的表面。对于玻璃电极最重要的是玻璃膜，它是由一种特殊成分的玻璃构成： Na2O 22 CaO 6 SiO2 72 玻璃泡中装有pH一定的溶液（内参比溶液，0.1 mol·l-1）,其中插入一根银-氯化银电极作为内参比电极。当玻璃电极与待测溶液接触时，发生如下离子交换反应： H+ + Na+GI = Na+ + H+GI 溶液 玻璃 溶液 玻璃上述反应的平衡常数很大，有利于反应相右进行，进而在酸性和中性环境下，在玻璃表面上形成一个硅酸水化层。由硅酸水化层到膜内部，H+数目逐渐减少，Na

21、+数目逐渐增加，在膜的中部为“干玻璃层”。 一种浸泡的很好的玻璃薄膜的图解如图所示：在两相界面形成双电层产生电位差。当H+在两相间扩散速度达到平衡时,可用下式表示： 玻璃膜内外表面结构状态相同，故K1=K2,玻璃电极膜内外测之间的电位差称为膜电位：玻璃电极中，内参比溶液中的H+ 是常数故：由上式可见，通过测量膜电位即可得到膜外溶液得H+ 浓度 H+2，这就是玻璃电极测溶液 PH的理论依据。2.2.2.2 溶液pH值得测定参比电极：饱和甘汞电极指示电极：玻璃电极两电极同时插入待测液形成如下电池：Ag，AgCl | HCl | 玻璃膜 | 试液溶液 ½½ KCl(饱和） | H

22、g2Cl2（固）， Hg 玻璃 液接 甘汞电池电动势：K的影响因素：玻璃电极的成分、内外参比电极的电位差、不对称电位、温度。K在一定条件下为定值，但无法确定，故无法用上式求得pH值。实际测定中，式样的pH是同已知pH的标准缓冲溶液相比求得的。设pH标准缓冲容液为S，待测溶液为X，有： 若测量时条件相同，则有KS=KX，所以： 可见，以标准缓冲溶液的PHS为基准 ，通过比较ES和EX的值来求出PHX，这就是PH标度的意义。PH计也是以此唯理论依据的。2.2.2.3 pH 标准溶液2.2.3 离子选择性电极离子选择性电极(又称膜电极)。1976年IUPAC基于膜的特征，推荐将其分为以下几类：原电极

23、（primary electrodes）晶体膜电极（crystalline membrane electrodes）均相膜电极（homogeneous membrane electrodes）非均相膜电极(heterogeneous membrane electrodes)非晶体膜电极（crystalline membrane electrodes）刚性基质电极（rigid matrix electrodes）流动载体电极(electrodes with a mobile carrier)敏化电极（sensitized electrodes）气敏电极（gas sensing electrode

24、s）酶电极（enzyme electrodes）2.2.3.1 晶体（膜）电极晶体膜一般是难溶盐经加压或拉制成单晶、多晶或混合晶的活性膜。晶体膜按制法可分为：均相膜和非均相膜。均相膜是由一种或多种化合物的均匀混合物的晶体构成。 非均相膜除电活性物质外还加入了惰性材料，如聚氯乙烯、石蜡等，其功能由活性物质决定。电极的机制是：由于晶格缺陷（孔穴）而引起离子的传导作用。接近孔穴的可移动离子移至孔穴中，一定的电极膜，按其孔穴大小，形状，电荷分布只能容纳一定的可移动离子，而其它离子则不能进入。晶体膜就是这样而显示选择的。因没有其它离子进入晶格，干扰只能来自晶体表面的化学反应。氟离子选择电极是基于氟化镧单

25、晶膜对氟离子的选择性而实现对溶液中氟离子的测量的。该电极在1 10-6mol/l范围内符合能斯特公式。检测下限为10-7mol/l数量级，PH 56。主要干扰物质是 OH-： 产物F-的响应产生正干扰 。2.2.3.1.1 氟离子选择电极2.2.3.1.2 硫化银膜电极 离子接触型 全固态型硫化银膜具有离子传导及电子传导的能力，晶体中可移动的离子是Ag+, 故膜电位对Ag+敏感。测量体系中存在这如下平衡：故有：K为一新的常数。可见硫化银电极同时可用作硫离子极。但该电极对硫离子的响应较上述沉淀平衡复杂，机制可能为S2-与 晶格空隙中的Ag+反应 ： 一定条件下，可用硫化银电极测定氰离子，此时需加

26、入少量银氰络离子使其浓度在10-510-6mol/l ，溶液中有如下平衡：K稳很大 ，故： 可用硫化银电极测CN-变化时Ag+活度的变化。与此类似的有用于测定卤素的卤化银-硫化银电极。2.2.3.2 非晶体膜电极-刚性基质电极玻璃电极属刚性基质电极。2.2.3.3活动载体电极（液膜电极）此类电极用浸有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜作电极膜制成。其重要的例子是Ca2+选择电极 （如下图）。液膜两相发生离子交换反应：有机相 有机相 水相反应机制与玻璃电极类似。2.2.3.4 气敏电极气敏电极是基于界面化学反应的敏化电极，实际上是一种化学电池，由一对电极（指示电极和参比电极）组成，具有代表性的是氨敏

27、电极，结构如右图。其测量机制是试液中待测组分气体通过透气膜进入中介液，使中介液中某离子的活度发生变化，进而使电池电动势发生变化，通过电动势的变化反应出待测组分的量。实际上它是一种传感器。图中玻璃电极，参比电极与中介液形成一电池。气敏电极一览表2.2.3.5 生物电极生物电极是将生物化学和电分析化学相结合而研制的电极。 特点：（1）生物化学与电分析化学相结合。 （2）将电位法电极作为基础电极，生物酶膜或生物大分子膜作为敏感膜来实现对底 物或生物大分子的分析。生物电极包括：酶电极、 组织电极、 微生物电极、 电位法免疫电极、 生物传感器。2.2.3.6 酶电极酶电极（enzymeelectrocl

28、e）是基于用电位法直接测量酶促反应中反应物的消耗或生成物的产生而实现对底物的分析的一种方法。它也是基于界面反应敏化的离子电极。酶催化反应具有选择性强、效率高、大多数可在常温下进行，反应产物可如：CO2、NH3、NH4+、CN-等大多数离子可被现有离子选择电极所响应的特点。如：CO(NH2 )2 + H2O 2NH3 + CO2 氨电极检测葡萄糖 + O2 + H2O 葡萄糖酸 + H2O2 氧电极检测 R-CHNH2 COO- +O2 +H2 O -COCOO- +NH4+ +H2 O2 氧电极检测 氨基酸通过以上反应后检测，或进一步氧化放出。酶电极的制作中，酶的固定是关键，它决定了酶电极的使

29、用寿命，并对灵敏度，重现性等性能影响很大。2.2.3.7 组织电极目前，高纯度酶已有商品供应，但价格昂贵，且寿命较短，使应用受到限制。于是有以动植物组织代替酶作生物膜催化材料所构成的组织电极（tissue based membrane electrodes）出现，这是敏化电极的一种有意义的进展。其优点如下：（1）许多组织细胞中含有大量的酶，酶原丰富。 （2）组织细胞中的酶处于天然状态和理想环境下，因而性质最稳定，功效最佳。 （3）某些酶分离后不稳定，只能在细胞中才能保持活性，因而组织电极有较长的寿命。 （4）生物组织一般具有一定的机械性和膜结构，适于固定，因而组织电极的制作简便而经济。生物组织

30、膜固定的常用方法有：物理吸附、共价附着、交联、包埋等。组织电极的酶源与测定对象一览表2.3.3.8 微生物电极微生物电极的分子识别部分是由固定化的微生物构成的。生物敏感膜的主要特征：（1）微生物细胞内含有活性很高的酶体系； （2）传感器的寿命较长。如：将大肠杆菌固定在二氧化碳气体敏感电极上实现了对赖氨酸的分析；球菌固定在氨敏电极上实现了对精氨酸的检测。 微生物菌体系含有天然的多酶系列，活性高，可活化再生，稳定性好，作为生物传感器，具有广阔的应用和发展前景。2.3.3.9电位法免疫电极(potentiometric immune electrode) 生物中的免疫反应具有很高的特异性。生物免疫电

31、极就是基于抗体与抗原结合后的电化学性质与单一抗体或抗原的电化学性质相比发生了较大变化来检测免疫反应的发生。其机制为，固定在膜或电极的表面上的抗原（或抗体），与抗体（或抗原）形成免疫复合物后，膜中电极表面的物理性质，如表面电荷速度，离子在膜中的扩散速度发生了改变，从而引起膜电位或电极电位的改变。hCG电位免疫法电极如：将人绒毛膜促进腺激素（hCG）的抗体通过共价交联的方法固定在二氧化钛电极上，形成检测hCG的免疫电极。当该电极上的hCG 抗体与被测液中的hCG形成免疫复合物时，电极表面的电荷分布发生变化，改变化通过电极电位的测量被检测出来。2.3.3.10 离子敏感场效应晶体管(ISFET) （

32、ion sensitive field effective transistor)ISFET是在金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）基础上构成的，它既具有离子选择电极对敏感离子响应的特性，又保留场效应晶体管的性能。ISFET是将MOSFET的金属栅极代之以离子选择电极的敏感膜。当它与试液接触并与参比电极组成测量体系时，由于膜与溶液的界面产生膜电位叠加在栅压上， ISFET的漏极电流Id就会发生变化 ，Id与响应离子活度之间具有相似与能斯特公式的关系，这就是ISFET的工作原理和定量关系基础。ISFET具有以下优点：全固体器件、体积小、易于微型化，本身具有高阻抗转换和放大功能等优点。

33、 应用于生物医学、临床诊断、环境分析、食品工业、生产过程监控等方面。 2.2.4 测量离子浓（活）度的方法离子选择性电极可以直接用来测定离子的活（浓）度。对各种离子选择性电极可得如下通式：可见，一定条件下，电池电动势与待测离子的活度的对数呈直线关系。2.2.4.1 标准曲线法将离子选择电极与参比电极插入一系列活（浓）度已知的标准溶液中，测出相应的电动势。然后以测得的E值对相应的lgi(lgc) 值绘制标准曲线。在同样条件下，测出对应于待测溶液的E 值，即可从标准曲线上查出。活度与浓度的关系为：实际工作中，很少通过计算活度系数来求的浓度，而是在控制溶液的离子强度的条件下，依靠实验通过绘制E-lg

34、ci曲线 来求的浓度。控制溶液离子强度的方法常有“恒定离子背景法”和加入“离子强度调节剂”法。恒离子背景法：当试样中某离子含量很高且为非测定离子时，可以试样本身为基础，用相似的组成制备标准溶液。 离子强度调节剂：是浓度很大的电解质溶液，它对欲测离子没有干扰，加到标准溶液及试样溶液中后，它们的离子强度都达到很高二近乎一致，从而使活度系数基本相同，同时可调节溶液的PH值，掩蔽干扰离子。2.2.4.2 标准加入法标准曲线法要求标准溶液与待测容液具有接近的离子强度和组成，否则将会因r值的改变而引起误差。标准加入法可在一定程度上避免这种误差。设某一为知溶液待测离子强度为Cx， 其体积为Vo， 测得的电动

35、势为E1， E1与Cx应符合如下： 然后加入小体积Vs(约为试样体积的1/100) 的待测离子的标准溶液（浓度为Cs，此时Cs约为Cx的100倍。 再测其电动势E2于是得：式中r2和x2分别为 加入标准溶液后新的活度系数和游离离子的摩尔分数。因VsVo，故有：r1r2，x1x2，两次测得电动势的差值为（若E2>E1 ）：2.2.5 影响测定的因素2.2.5.1 温度 影响直线的斜率 ，直线的截距、电极电位、液接电位。测定过程应保持温度恒定，提高测定准确度。2.2.5.2电动势测量 测量的准确度（亦即测量的误差）直接影响测量的准确度。电动势测量误差E与相对误差C/C的关系可根据能斯特公式导

36、出： 2.2.5.3 干扰离子共存离子之所以发生干扰作用有的是由于能直接与电极电膜发生作用。测定带来误差，电极响应时间增加消除干扰离子的作用，加掩蔽剂，必要时进行预处理。 2.2.5.4 溶液的PH值 必要时应使用缓冲溶液，维持一个恒定的PH范围。2.2.5.5 被测离子的浓度 离子选择电极可以检测的线形范围一般为：10-110-6mol/l。检测下限主要取决于组成电极膜的活性物质，还与共存离子的干扰 和PH等因素有关。2.2.5.6 响应时间 电极浸入溶液后达到稳定的电位所需时间,与下列因素有关： （1）与待测离子到达电极表面的速度有关。（2）与待测离子活度有关, 活度越小，响应时间越长。（

37、3）与介质的离子强度有关,含有大量非干扰离子响应快（4）共存离子的存在对响应时间有影响（5）与膜的厚度，表面光洁度等有关。2.2.5.7 迟滞效应 这是与电位响应时间有关的一个现象，即对同一活度值的离子溶液，测出的电位值与电极在测定前接触的溶液的成分有关。是直接电位分析法的重要误差来源之一。2.2.6 电极的发展现状及趋势2.2.6.1 现状2.2.6.1.1 pH电极 许多领域如工业、农业、医学、环境等都涉及到pH值的测量，但传统的玻璃电极存在着阻抗高，易破碎，不能用于含HF溶液pH值的测量以及高碱度情况下存在“钠误差”等缺陷。同时，存在着体积大，不适应微区，微环境和生物活体的在线检测等不足

38、于是研发出各种新型的pH传感器。2.2.6.1.1.1 光导纤维pH传感器 它是利用光学性质进行pH测量。特别适用于在线分析和生物医学领域，尤其在体内在线检测方面获得广泛应用。它包括：基于光吸收原理的 pH传感器；反射光pH传感器，pH荧光传感器等。2.2.6.1.1.2 化学修饰电极pH传感器 利用在原电极上接上含有特殊基团的聚合物来提高电极的性能。2.2.6.1.1.3 pH-ISFET ISFET是一块硅晶体片， pH-ISFET与MOSFET结构相似由离子敏感膜代替MOSFET的金属栅极，当敏感膜与溶液接触时，在敏感膜与溶液界面上可感应出H+的能斯特电位响应。 2.2.6.1.1.4

39、酶pH传感器 由于酶是蛋白质分子，其作用如同生物催化剂催化复杂的化学反应，酶的专一性及其对低浓度底物的催化能力，使之可固定在选择电极上，制得pH传感器。2.2.6.1.1.5 金属金属氧化物pH传感器 该传感器优点在于易制备，可在高温高压下使用，并向微型化方向发展。2.2.6.1.2 化学修饰电极 化学修饰电极（ CME）是在电极表面接上所需要的化学基团，以使其高选择性的进行所期待的反应或使其拥有某种特定的电化学性质。因此，其在环境科学中在提高选择性和灵敏度及实现遥测等方面具有独到的优点。早期采用共价键合法和吸附法制备单分子层化学修饰电极，但电化学响应灵敏度较低，制备复杂，寿命较短；后研发出聚

40、合物薄膜化学修饰电极，该电极电化学响应灵敏，制备简单，且由于聚合物薄膜本身提供了固有的物理化学稳定性，使其重现性好，寿命长。特别是聚合物薄膜表面结构造成空间的、静电的、化学的等特殊微环境，可广为环境检测中所用。2.2.6.1.3 生物电极将生物化学与电化学相结合可研制出生物电极。其特点是将电位法电极作为基础电极，生物酶膜活生物大分子膜作为敏感膜实现对底物活生物大分子的分析。生物电极包括：酶电极，微生物电极和电位法免疫电极。酶电极：它是基于电位法直接测量酶促反应中反应物的消耗或反应物的生成而实现对底物的分析的一种方法。微生物电极：微生物电极的分子识别部分是由固定化的微生物构成。其膜特点是：酶活性

41、高，寿命长。电位法免疫电极：该电极是基于抗体与抗原发生反应时引起膜电极表面的某些物理性质发生改变，进而使膜电位或电极电位发生改变。生物电极很多都是生物传感器形式出现的。2.2.6.1.4 生物芯片生物芯片的实质是在面积不大的基片表面上有序地点阵排列了一系列固定于一定位置的可寻址的识别分子。结合或反应在相同条件下进行。反应结果用同位素法、化学荧光法、化学发光法或酶标显示，然后用精密的扫描仪或CCD摄影技术记录。通过计算机软件分析，综合成可读的IC总信息。芯片分析实际上是传感器分析的组合。芯片点阵中的每一个单元微点都是传感器的探头。所以传感器的精髓往往都被应用于芯片的发展。阵列检测可大大提高检测效

42、率，减少工作量，增加可比性。芯片技术是传感器技术的发展。2.2.6.2电极的发展趋势 由于液态电极易挥发，携带不便等缺陷，固态电极称为发展趋势，它携带方便，挥发性小，寿命长；裸电极信号不稳定，重现性差，应用范围狭小。其经修饰后，稳定性，重现性可大为改观，应用范围扩大，修饰电极扮演的角色越来越重要；随着研究的深入化，分子化，常用电极由于其体积过大而无法实现生物体内在线检测，因此电极呈现微型化的趋势；由于酶的专一性，高效性，免疫反应的特异性，生物化学与电化学相结合，形成生物电极称为新宠。传感器使用方便，操做简单，电极向传感器方向发展。多“探头”阵列组合，联合工作，极大的提高了检测效率，生物芯片称为

43、电极发展的前沿。2.3 电位滴定法2.3.1 电位滴定法的原理电位滴定法是一种用电位法确定终点的滴定方法。它也是基于能斯特方程。在滴定过程中在滴定容器内浸入一对适当的电极，在化学计量点附近可以观察到电位的突变（电位突跃），因而根据电极电位突跃可以确定终点的到达。电位滴定仪是通过传感器（测量电极）测量滴定过程中被测溶液的电动势的变化来确定滴定终点的滴定分析法。测定的依据是：待测离子的活度与其电极电位之间的关系遵守能斯特方程。在滴定过程中，随着标准溶液的不断加入，待测离子活度的不断变化导致电极电位E不断发生变化；在滴定到达终点前后，溶液中待测离子浓度往往连续变化n个数量级，引起电极电位的突跃，此突

44、跃点即化学计量点，也就是滴定反应的终点。电位滴定仪利用电位的突跃来指示滴定终点，根据突跃点（即化学计量点）对应的标准滴定溶液消耗量来计算被测物含量。这就是电位滴定法的原理。2.3.2电位滴定终点的确定2.3.2.1 绘制E-V曲线用加入滴定剂的体积（V）作横坐标，电动势读数（E）作纵坐标，绘制E-V曲线，曲线上的转折点即为化学剂量点。简单、准却性稍差。2.3.2.2 绘（E/ V)-V曲线法E/ V为E的变化值与相对应的加入滴定剂的体积的增量的比。 曲线上存在着极值点，该点对应着E-V 曲线中的拐点。 2.3.2.3 二级微商法2E/V 2二阶微商。2.4电位滴定法的应用和指示电极的选择在电位

45、滴定中判断终点的方法，比之用指示剂指示终点的方法更客观，许多情况下电位滴定更为准确。电位滴定可以用于有色的或浑浊的溶液，某些反应没有适合的指示剂可选用时（非水滴定），可用电位滴定来完成。应用范围广：1、酸碱滴定 指示电极：PH玻璃电极 DGi111-SC 参比电极：标准电极 2、氧化还原滴定 指示电极： 一般为铂电极 DMi140-SC 参比电极：标准电极3、沉淀滴定 指示电极：根据不同的沉淀反应来采用不同的指示电极.如：硝酸盐标准溶液滴定卤素可用银电极做指示电极。 DMi141-SC 参比电极：标准电极4、络合滴定 指示电极：镀汞电极 汞化DMi141-SC 参比电极：标准电极第三章 操作与

46、维护3.1 操作步骤3.1.1 方法编辑根据试验确定需要的电极，并安装好电极；将电极盖打开（DG111水溶液酸碱滴定，DM140氧化还原滴定，DM141沉淀滴定，汞化DM141做络合滴定），观察电极内部填充液，尽量保存电极内部填充液的液面在电极盖下方一厘米左右(电极说明书见附页)。确保电源连接,打开仪器开关（位于仪器正面的右上方），等仪器自检完毕，将滴定管安装在相应的驱动器上，打开位于样品转盘后面的开关.。滴定管安装好后,仪器界面会自动弹出识别到滴定管的对话框,如果是新滴定管则选择分配或者修改进入滴定剂设置界面,如果是已经使用过的滴定管则可根据需要选择修改或者确定来定义滴定管内的滴定剂.;如果

47、要改变滴定剂,点击修改进入到滴定剂修改界面后,点击滴定剂名称栏,手动输入滴定剂名称或者点击屏幕下方的建议来选择滴定剂名称,在滴定剂浓度栏输入滴定剂的理论浓度,在滴定度栏内输入滴定剂的浓度系数.注:c实际=c理论*滴定度编辑方法:在屏幕上点击方法按键,进入到方法菜单,点击屏幕下方的新建进入到方法模板,其中模板00001是通过等当点终止方式滴定样品的方法模板,00007是通过等当点终止方式标定滴定剂浓度的模板,00011是通过等当点终止方式做样品空白的模板,返滴定的空白也用此模板(详细的方法参数参看后面附页),目前绝大部分滴定均使用等当点终止方式滴定。修改好方法后点击保存,然后再点击一下开始,在出

48、现的方法开始菜单上点击创建快捷键,此时界面切换到创建快捷键界面,在描述栏内给快捷键输入标识符,然后点击保存,仪器界面上出现快捷键.3.1.2 运行方法接通电源后，按开机键开机，将滴定管安装到仪器上，此时显示屏出现修改提示，如果滴定剂需要修改就根据具体情况修改为所需滴定剂。充满滴定管或者排气泡:如果是新滴定管则直接充满滴定管即可,如果是使用中的滴定管则是每天使用前均需打循环以除去气泡.操作如下: 手动操作智能识别滴定管冲洗多个滴定管选择驱动器(滴定管所在的驱动器,主机上自带的是驱动器1,依次往后为驱动器2) 在冲洗循环栏内输入5点击开始按键,仪器开始运行,如果滴定剂无需排掉,则将带防扩散头的馈液

49、管插入到滴定瓶内,循环滴定剂,同时观察吸液管和馈液管内是否有气泡,如果有则用指头弹动管壁以去除气泡;如果滴定时是长期没使用的,则建议排掉一管废液后在进行循环操作.点击屏幕上的方法按键，点击1000修改空白方法点击5滴定（等当点滴定）点击滴定剂点击NaOH在下拉菜单内点击驱动器直到看见PnP1为止选择PnP1点击确定确定保存开始在滴定转盘上放好空白点击开始运行方法。点击屏幕上的方法按键，点击2000修改空白方法点击5滴定（等当点滴定）点击滴定剂点击NaOH在下拉菜单内点击驱动器直到看见PnP1为止选择PnP1点击确定确定点击7计算修改常数C=处的摩尔质量（基准物质的摩尔质量，根据国标的具体数值输

50、入）确定保存开始在滴定转盘上放好已经称量好的样品在样品输入拦输入样品数点击样品数据点击样品1点击样品大小依次输入样品量确定确定点击开始运行方法。滴定结束后,如果不在使用则关闭滴定仪,关闭样品转盘,并取下滴定管放到溶剂瓶上,取下点击盖好点击橡胶盖,将电极浸泡在电极保护液内;样品是油品则用溶剂清洗滴定杯,再用去离子水清洗滴定杯,并将滴定杯倒置放于通风处,以便反复使用滴定杯。3.2 主机维护a. 使用环境：该仪器应安放在干燥的房间内，相对湿度不超过85%，温度范围为540，使用时放置在坚固平稳的工作台上。b. 严格遵守操作规程，如仪器出现故障，马上退出检测状态，关电源，立即向站设备员报告，并登记。c. 滴定管下端的活塞在装入滴定仪时,必