离子选择2011

1、1 1构造：构造： 电极敏感膜 电极管 内参比溶液和内参比电极对溶液中特定阴阳离子有选择对溶液中特定阴阳离子有选择性响应能力的电极性响应能力的电极离子选择性电极的结构、原理与种类离子选择性电极的结构、原理与种类 type , principle and structure of ion selective electrode一一 离子选择性电极的结构离子选择性电极的结构2 2工作原理：工作原理： iiISECnFRTKanFRTKlg303. 2lg303. 2 注：阳离子 “+” ； 阴离子“-” 离子选择性电极离子选择性电极( (又称膜电极又称膜电极) )。 基本离子选择电极 晶体膜电极（

2、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) 混合离子选择电极 气敏电极（gas sensing electrodes） 酶电极（enzyme electrodes）二二离子选择性电极的分类离

3、子选择性电极的分类 1基本离子选择电极 感应膜直接与试液接触。晶体膜电极非晶体膜电极F-离子电极：LaF3晶体切片制成的LaF3晶体膜刚性基质电极：pH玻璃电极流动载体电极：惰性多孔感应膜 根据膜的制备方法可分为均相膜电极和非均相膜电极两类。 均相膜电极分为单晶膜电极单晶膜电极和多晶膜多晶膜电极电极。单晶膜电极的敏感膜由难溶盐的单晶片制成。均相膜电极电极膜电极膜：(氟化镧单晶氟化镧单晶)掺少量掺少量EuF2 增导电增导电内参比电极：内参比电极：Ag-AgCl电极电极(管内管内)内参比溶液内参比溶液：0.1 mol L-1的的NaCl 0.10.01 mol L-1的的NaF混合溶液混合溶液氟离

4、子选择电极(单晶膜电极)F F- -控制膜内表面的电位控制膜内表面的电位Cl Cl- -固定内参比电极的电位固定内参比电极的电位E膜膜 = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF OH-太高：太高：置换置换F-氟离子选择电极(单晶膜电极)LaF3+3OH- La(OH)3 +3F-H高：高：F-部分形成HF或H2F+待测溶液待测溶液pH控制在控制在5-6范围内范围内还有多晶膜电极 如Ag2S+AgX非均相膜电极：是将电活性物质(如难溶盐、螯合物)均匀分布在硅橡胶、聚氯乙烯等惰性材料中，制成敏感膜。 非均相膜电极 刚性基质电极刚性基质电极：b敏感膜由有机液体离子交换剂敏感膜

5、由有机液体离子交换剂制成制成带电荷的载体电极 正电荷的载体电极 硝酸根离子电极 负电荷的载体电极 钙离子电极中性载体电极 钾离子电极 流动载体电极流动载体电极（液膜电极）CaPO(RO)CaPO2(RO)222222222222CaPO2(RO)CaPO(RO)（有机相） （水相） （有机相）（有机相） （有机相） （水相） 氨气敏电极是研究最成熟应用最广泛的气敏电极。混合离子选择电极混合离子选择电极结构特点结构特点: 在基本离子选择电在基本离子选择电极上覆盖一层膜或物质，使极上覆盖一层膜或物质，使得电极的选择性提高。得电极的选择性提高。 对电极对电极：指示电极与参比：指示电极与参比电极组装在

6、一起；电极组装在一起；气敏电极一览表气敏电极一览表酶电极酶电极 可被现有离子选择性电极检测的常见的酶催化产物可被现有离子选择性电极检测的常见的酶催化产物： CO2，NH3，NH4+，CN-，F-，S2-，I-，NO2- 酶催化反应酶催化反应： CO(NH2 )2 +H+ 2H2O 2NH4+ + CO2 尿酶二、二、离子选择电极的特性离子选择电极的特性 specific property of ion selective electrode ( (一）能斯特响应一）能斯特响应阳离子膜anFRTKElg303.2阴离子膜anFRTKElg303.2ABAB段的斜率：段的斜率： 理论上理论上S S

7、=2.303 =2.303 RTRT/ /nFnF（二）线性范围和检测下限（二）线性范围和检测下限 线性范围线性范围 电极电位随浓度或活度电极电位随浓度或活度呈线性变化的浓度范围呈线性变化的浓度范围 1010-1-11010-6-6 mol/L mol/L 检测下限检测下限图中图中EGEG与与CDCD延长线的交延长线的交点点A A所对应的测定离子的所对应的测定离子的活度（或浓度）活度（或浓度） 。尼尼科尔斯基科尔斯基- -艾森曼方程：艾森曼方程：（三）离子选择电极的选择性（三）离子选择电极的选择性选择性选择性：指电极对被测离子和共存干扰离子 响应程度的差异i响应离子；j干扰离子 选择性系数选择

8、性系数：能产生相同电位的待测离子和干扰离子活度之比值注注：K I , j小电极对待测离子i响应能力大 (选择性好)，干扰离子j的干扰小例：jiZZjijiaaK，选择性系数1510NaHK，（四）响应时间（四）响应时间 响应时间响应时间: :是指参比电极与离是指参比电极与离子选择电极一起接触到试液起直到子选择电极一起接触到试液起直到电极电位值达到稳定值的电极电位值达到稳定值的95%95%所需的所需的时间。时间。（五）稳定性稳定性：电极电位随时间发生变化的漂移量表明电极的稳定性注：随时间变化越小，电极稳定性越高 （六）温度系数（六）温度系数能斯特方程式对温度能斯特方程式对温度T T 微分可得：微分可得： 第一项：第一项：标准电位温度系数标准电位温度系数。取决于电极膜的性质，。取决于电极膜的性质，测定离子特性，内参电极和内充液等因素。测定离子特性，内参电极和内充液等因素。 第二项：第二项：能斯特方程中的温度系数项。能斯特方程中的温度系数项。对于对于n=1，温温度每改变度每改变1，校正曲线的斜率改变，校正曲线的斜率改变0.1984。离子计中通常。离子计中通常设有温度补偿装置，对