離子電極的選擇及應用

測量原理

離子選擇性電極是電位與給定溶液中離子活度的對數呈線性關系的電化學式敏感元件，是一類利用膜電位測定溶液中離子活度或濃度的電化學傳感器屬于膜電極，其核心部件是電極尖端的感應膜。離子選擇性電極也稱膜電極，這類電極有一層特殊的電極膜，電極膜對特定的離子具有選擇性響應，電極膜的電位與待測離子含量之間的關系符合能斯特公式。這類電極由于具有選擇性好、平衡時間短的特點，是電位分析法用得最多的指示電極。

離子選擇性電極法是電位分析的分支，一般用于直接電位法，也可用于電位滴定。其特點是：可測定溶液中特定離子的濃度；應用范圍廣；不受試劑顏色、濁度等的影響。

測量結構

電極的敏感膜固定在電極管的頂端，管內裝有內充溶液，其中插入內參比電極(通常為Ag│AgCl電極)，內充溶液的作用在于保持膜內表面和內參比電極電勢的穩定。

離子選擇性電極是一個半電池(氣敏電極例外)，它的電勢不能單獨測量，而必須和適時的外參比電極組成完整的電化學電池，然后測量電池的電動勢，它包括以下幾項:

E=Em+En+E1-Ew式中En為內參比電極的電勢;

Ew與E1為外參電極的電勢及其液接部分的液接電勢。

在一般測量中，上述三項都要求保持不變，因此電動勢E與Em之間只差一個常數項，它的變化完全能反映Em的變化。

離子選擇性電極的應用

離子選擇性電極的分析對象很廣，只要選擇正確的離子測量方法、離子計和電極便可以測得相應離子的濃度值。現已成功應用于環境監測、水質監測、土壤分析、食品檢測、藥物分析等領域。

各行業離子電極應用

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1.使用氟離子選擇性電極測定水中氟離子含量

儀器設備(上海雷磁)

實驗儀器：PXSJ-216F或其他型號離子計，大龍 MS-H280-Pro LED 數顯加熱型磁力攪拌器

實驗電極：PF-1-01氟離子選擇性電極、232-01參比電極（甘汞電極）

2. 氯化膽堿含量的測定

一、實驗原理

試樣中所含的氯化膽堿用水溶解，過濾取濾液。氯離子溶解在濾液中。

使用銀量法測定其中氯化膽堿的含量。

銀電極可以根據電位不同進行終點判定。

二、儀器

ZDJ-5型自動電位滴定儀

216-01 銀離子選擇電極       217-01型參比電極

三、試劑

(1) 0.1 mol/l 硝酸銀標準滴定溶液

(2) 因為使用的是超純水，故空白為0

(3)樣品1（50%硅型粉劑），樣品2（50%玉米芯型粉劑）

四、實驗步驟

準確稱取0.7g試樣（精確至0.0001g）,置于100ml容量瓶中，加水稀釋至刻度，放置20min后過濾。準確移取25ml于100ml燒杯中，滴定。每組平行兩次。

以質量分數表示的氯化膽堿的含量

計算公式：

     C（V-V0）×0.13963×4

X= ————————————  ×   100                 （1）

            M

C——硝酸銀標準溶液的實際濃度（0.1mol/L）

V——試樣消耗硝酸銀標準溶液的體積ml

V0——空白試驗消耗硝酸銀標準溶液的體積ml

因為使用的是超純水，故空白為V0=0

M——試樣的質量（g）

0.13963——與1.00ml硝酸銀標準滴定溶液相當的以克表示的氯化膽堿的質量。、

4——稀釋倍數

五、結果計算

樣品1（50%硅型粉劑）     樣品質量：   0.7045   g

（1）終點電位：282.2  mV        消耗體積：6.384   ml

X=50.61%

樣品2（50%玉米芯型粉劑）     樣品質量：   0.7250   g

（1）終點電位：287.1  mV        消耗體積：6.573   ml

X=50.64%

六、討論

1從滴定曲線圖可以看出，利用預滴定模式測定氯化膽堿，滴定曲線電位變化大，終點電位對應于添加滴定劑體積的突躍很明顯。

2滴定數據表明：用自動電位滴定法測定氯化膽堿含量，測得結果重現性較好。主要是該方法避免了人眼對指示劑顏色變化判定的誤差。