氯离子选择性电极的测试和应用
水中氯离子测定方法
水中氯离子测定方法1.氯离子滴定法氯离子滴定法是一种常用的测定水中氯离子含量的方法。
具体操作步骤如下:(1)将待测水样加入滴定瓶中。
(2)加入适量的二氧化亚铁试剂,并加入酸性偏硫酸钾溶液。
(3)用标准溶液滴定至溶液颜色由黄变为浅绿,出现浅绿色终点表示滴定的完成。
(4)记录滴定液的用量,利用滴定液和氯离子的反应计算出水中的氯离子含量。
2.氯化银电极法氯化银电极法是一种利用氯化银电极测定水中氯离子含量的方法。
具体操作步骤如下:(1)将待测水样与氯化银电极接触,利用电位计测量电极的电势。
(2)根据氯离子与氯化银的反应,推算出水中的氯离子含量。
3.离子色谱法离子色谱法是一种利用离子色谱仪测量水中氯离子含量的方法。
具体操作步骤如下:(1)将待测水样加入离子色谱仪,并通过色谱柱分离待测水样中的离子。
(2)调整离子色谱仪的工作条件,使氯离子能够顺利通过色谱柱。
(3)检测离子色谱仪的检测器所得到的氯离子峰的面积或高度,利用标准曲线计算水中的氯离子含量。
4.氯离子选择性电极法氯离子选择性电极法是一种利用氯离子选择性电极测量水中氯离子含量的方法。
具体操作步骤如下:(1)将待测水样与氯离子选择性电极接触,利用电位计测量电极的电势。
(2)根据电极的电势与水中氯离子的浓度之间的关系,推算出水中的氯离子含量。
这些方法各有优缺点,可以根据实际需要选择合适的方法进行水中氯离子的测定。
值得注意的是,任何一种方法在进行测定时都需要严格掌握操作技巧,并进行仪器的校准和质控,以确保测定结果的准确性和可靠性。
实验十八氯离子选择性电极的测试及应用
实验十八氯离子选择性电极的测试及应用一、实验原理离子选择性电极是一种电化学传感器,它对特定的离子有电位响应。
但任何一支离子选择性电极不可能只对某种特定离子有响应,对其它某些离子也会有响应,若把氯离子选择性电极浸入含有Br-溶液时,也会产生膜电位。
当Cl-和Br-共存于溶液中时,由于Br-存在必然会对Cl-的测定产生干扰。
为了表明共存离子对电位的“贡献”,可用一个扩展的能斯特公式描述:E=K-㏒(αi+Kijαj n/b)(2—2—10)式中:i为被测离子;j为干扰离子;n和b分别为被测离子和干扰离子的电荷数;Kij为电位选择系数。
从上式可以看出,电位选择系数愈小,电极对被测离子的选择性愈好。
测定Kij的方法可以用分别溶液法或混合溶液法测定,本实验采用混合溶液法测定Kij。
混合溶液法是i、j离子共存于溶液中,实验中配制一系列含有固定活度的干扰离子和不同活度的被测离子的标准溶液,分别测量电位值E,绘成E~㏒αi曲线,如图2—2—5所示。
曲线中的直线部分(αi>αj)的能斯特方程为:E1=K1+㏒αi(2—2—11)在曲线的水平部分(αi>αj),电极对i离子的响应可以忽略,电位值完全由j离子决定,则:E2=K2+㏒Kijαj n/b(2—2—12)假定K1=K2,且两斜率相同,在直线的交点处E1=E2,可以得出下述公式:Kij=αi/αj n/b(2—2—13)因此可以求得Kij值,这一方法也称为固定干扰法,本实验以Br-为干扰离子,测定氯离子选择电极的选择性系数K Cl-,Br-。
二、仪器及试剂1.pHS—2型酸度计,磁力搅拌器。
2.氯离子选择性电极和217型双盐桥饱和甘汞电极。
氯离子选择电极(如图2—2—6),敏感膜由Ag2S—AgCl粉末混合压片制成。
它是无内参比溶液的全固态型电极,电荷由膜内电荷数最少、半径最小的Ag+传导。
当把氯离子选择性电极浸入含有Cl-溶液时,它可将溶液中Cl-活度转变成电信号。
氯离子选择性电极测定氯离子浓度
实验二氯离子选择性电极测定氯离子浓度一、实验目的1、了解氯离子选择性电极的构造。
2、熟悉氯离子选择性电极的选择性。
3、掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的原理和方法。
二、原理氯离子选择性电极是属于压片膜电极,其敏感膜由AgCl和Ag2S的粉末混合物压制而成。
用塑料管作为电极管,并以全固态工艺制成。
其结构如图2-1所示。
将氯离子选择性电极浸入含Cl-的溶液中,可产生相应的膜电势。
图2-1 氯离子选择性电极结构示意图以氯离子选择性电极作指示电极,为正极;饱和甘汞电极作参比电极,为负极。
插入溶液中组成工作电池,如图2-2。
4图2-2 测定氯离子浓度装置示意图1.氯离子选择性电极2.饱和甘汞电极3.KNO3 盐桥4.饱和KNO35.待测溶液电池电动势:' 2.303lg[])2.303)2.303E RT K Cl nF RT K pCl FRT K pCl F ϕϕϕϕ=−=−−=+−=+膜甘甘甘(( 电池电动势E 与氯离子浓度的负对数呈线性关系。
利用标准曲线法,在一定条件下,分别测出一系列不同浓度的氯离子标准溶液的电池电动势E ,以标准溶液的浓度的负对数为横坐标,相应的电池电动势为纵坐标,在坐标纸上描点作图,就可制得标准曲线。
若在同样条件下测未知溶液的电池电动势,即可由标准曲线得知被测溶液的氯离子浓度的负对数,从而求得被测溶液中氯离子的浓度。
离子选择性电极对特定的离子有电位响应,因而用来测定该离子。
但离子选择性电极并不是专一性电极,除对特定离子有响应外,对于某些其他离子也会有响应,只是响应程度不同或响应较小。
一般情况下,阳离子不干扰阴离子选择性电极,阴离子不干扰阳离子选择性电极。
但如与膜表面上的离子反应生成一种新的、不容性的化合物时,无论阴离子或阳离子都会出现干扰。
Ag +,Hg 22+, Hg 2+等阳离子对氯离子的测定有干扰,可用EDTA 掩蔽以消除干扰。
Br -,I -,S 2-,CN -等阴离子对氯离子的测定也有干扰,S 2-离子可以加PbCO 3除掉。
氯离子选择性电极的测试和应用
附PHS-2型酸度计的使用: 二、电池电动势的测定 1.选择测量电极(氯离子选择性电极),并洗净。接好测量电极与参比电极(甘汞电极)。
2.将“选择”开关调至“E”档。 3.依次测定不同浓度的待测液的E。 4.每次测完,用蒸汽水淋洗电极并用滤纸吸干水分,再进行下一次测定。 5.实验完成后,放好各种电极。
Ⅱ、基本原理 二、电极的选择性和选择性系数 个溶测液定中该Kij离最子简选单择的电方极法的是电分极别电溶位液E法1和。E就2。是显分然别,测定在具有相同活度的离子 i 和 j 这两
E1= E0± RT/nF ln( ai+0) E2= E0± RT/nF ln( 0+Kij·aj) 因为ai=aj,所以,两电位之差
Ⅱ、基本原理 一、电极电位与离子浓度的关系
令AgCl的活度积为Kap,即 Kap =aAg+·aCl式(1)可表示为
在测量时,选取饱和甘汞电极作参比电极,两者在被测溶液中组成可逆电池,若фSCE为 饱和甘汞电极的电位,则上述可逆电池的电动势为
Ⅱ、基本原理 一、电极电位与离子浓度的关系
由于 aCl- = cCl-·γCl式中cCl-和γCl-分别为氯离子的浓度和活度系数,
Ⅱ、基本原理 二、电极的选择性和选择性系数
离子选择性电极常会受到溶液中其他离子的影响。即,在同一电极膜上,往往可以有多种离 子进行不同程度的交换。离子选择性电极的特点就在于对其特定离子具有较好的选择性,受其他 离子的干扰较小。电极选择性的好坏,常用选择性系数来表示。
但是,选择性系数与测定方法、测定条件以及电极的制作工艺有关,同时也与计算时所用公 式有关。一般离子选择性电极的选择性系数Kij,可定义为
氯离子浓度的测定方法
氯离子浓度的测定方法1.氯离子滴定法氯离子滴定法是一种常见的测定氯离子浓度的方法。
其原理是根据盐酸与氯离子在酸性条件下生成氯气反应的滴定法。
具体操作步骤如下:1)取一定体积的待测溶液,并加入适量的盐酸;2)使用氯离子滴定剂(如亚硫酸钠溶液)滴定待测溶液,滴定至颜色变化从黄色转变为粉红色;3)根据滴定剂的浓度和实际滴定的体积计算氯离子的浓度。
2.氯离子电位法氯离子电位法是利用电极的电位差测定氯离子浓度的方法。
一般使用玻璃电极或氯化银电极作为氯离子电极。
具体操作步骤如下:1)将待测溶液与参比电极接入电位计中;2)根据参比电极和氯离子电极之间的电位差,利用标准曲线或Nernst方程计算出氯离子浓度。
3.氯离子离子选择性电极法氯离子离子选择性电极法是利用专用的氯离子离子选择性电极(ISE)测定氯离子浓度的方法。
该电极具有对氯离子的选择性,能够测定溶液中的氯离子浓度。
具体操作步骤如下:1)将氯离子离子选择性电极浸入待测溶液中与参比电极连接;2)根据电极输出的电势信号,通过标准曲线或校正系数计算氯离子的浓度。
4.氯离子荧光染料法氯离子荧光染料法是一种利用带有荧光性质的荧光染料测定氯离子浓度的方法。
一般使用氯离子选择性荧光探针来实现氯离子的测定。
具体操作步骤如下:1)加入氯离子荧光染料到待测溶液中,并搅拌均匀;2)使用荧光光谱仪测定荧光染料在特定波长下的荧光强度;3)根据标准曲线或已知浓度的样品的荧光强度,计算出氯离子的浓度。
总的来说,氯离子浓度的测定方法有滴定法、电位法、离子选择性电极法和荧光染料法等。
根据实际需要和条件的不同,可以选择合适的方法来测定氯离子的浓度。
氯离子含量检测方法
氯离子含量检测方法以氯离子含量检测方法为题,本文将介绍几种常见的氯离子含量检测方法。
一、氯离子含量检测方法之离子色谱法离子色谱法是一种常用的氯离子含量检测方法。
该方法通过离子色谱仪来分离和检测样品中的氯离子。
首先,将样品溶解在水中,然后通过离子交换柱将样品中的其他离子和杂质分离出来,最后通过检测器检测样品中的氯离子含量。
离子色谱法具有高灵敏度、分析速度快、操作简单等优点,因此在水质检测和环境监测等领域得到广泛应用。
二、氯离子含量检测方法之氯离子选择电极法氯离子选择电极法是一种常用的氯离子含量检测方法。
该方法利用氯离子选择电极的选择性吸附和电势变化来检测样品中的氯离子含量。
通过将氯离子选择电极浸入样品中,利用电势差的变化来确定氯离子的含量。
氯离子选择电极法具有响应快、操作简单、准确度高等特点,因此在水处理、食品加工等领域广泛应用。
比色法是一种常用的氯离子含量检测方法。
该方法通过测量样品中氯离子与某种试剂发生反应后的溶液颜色的变化来确定氯离子的含量。
比色法根据不同的试剂选择,可以实现不同灵敏度的氯离子含量检测。
比色法具有简单、快速、便携等特点,因此在现场检测和快速检测中得到广泛应用。
四、氯离子含量检测方法之电导率法电导率法是一种常用的氯离子含量检测方法。
该方法通过测量样品中的电导率来确定氯离子的含量。
氯离子是电解质溶液中的主要离子之一,因此样品中氯离子的含量与电导率呈正相关关系。
电导率法具有操作简便、分析速度快、结果准确等优点,因此在水质监测和环境监测中得到广泛应用。
离子色谱法、氯离子选择电极法、比色法和电导率法是常用的氯离子含量检测方法。
这些方法各具特点,可以根据具体需求选择合适的方法进行氯离子含量检测。
在实际应用中,应根据样品特点、分析要求和设备条件等因素综合考虑,选择最合适的检测方法,以确保结果的准确性和可靠性。
实验十三 氯离子选择性电极的测试和应用
实验十三氯离子选择性电极的测试和应用Ⅰ、目的要求1.了解氯离子选择电极的基本性能及其测试方法,同时掌握氯离子选择性电极、玻璃电极、参比电极等的正确使用方法。
2.掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理。
3.掌握PHS—2C或是3B型酸度计的使用方法。
Ⅱ、基本原理氯离子选择性电极是一种测定水溶液中氯离子浓度的分析工具。
目前广泛应用于水质、土壤、地质、生物、医药、食品等部门。
其结构简单,使用方便。
本实验所用的电极是把AgCl和Ag2S的沉淀混合物压成膜片,用塑料管作为电极管,并以全固态工艺制成的。
电极结构如图1所示。
一、电极电位与离子浓度的关系氯离子选择性电极,是以AgCl作为电化学活性物质,它与Ag–AgCl电极十分相似。
当它与被测溶液接触时,就发生离子交换反应,结果在电极膜片表面建立具有一定电位梯度的双电层,这样,电极与溶液之间就存在着电位差,在一定条件下,其电极电位ф与被测溶液中的银离子活度a Ag+之间有以下关系:令AgCl的活度积为K ap,即K ap = a Ag+〃a Cl-式(1)可表示为在测量时,选取饱和甘汞电极作参比电极,两者在被测溶液中组成可逆电池,若фSCE为饱和甘汞电极的电位,则上述可逆电池的电动势为令则由于a Cl- = c Cl-〃γCl-式中c Cl-和γCl-分别为氯离子的浓度和活度系数,又令于是有E0′除与活度系数有关外,它还与膜片制备工艺有关,只是在活度系数恒定,并在一定条件下才可把它看作为常数。
这样一来,E与ln c Cl-或P c Cl-之间应呈线性关系。
只要测定不同浓度的E值,并将E对ln c Cl-或P c Cl-作图,就可了解电极的性能,并可确定其测量范围。
氯离子选择性电极的测量范围约为10-1 ~5×10-5摩尔浓度。
二、电极的选择性和选择性系数离子选择性电极常会受到溶液中其他离子的影响。
即,在同一电极膜上,往往可以有多种离子进行不同程度的交换。
氯离子的检验方法
氯离子的检验方法氯离子是一种常见的无机离子,广泛存在于自然界和工业生产中。
在环境监测、食品安全、医药卫生等领域,对氯离子的检验具有重要意义。
因此,掌握氯离子的检验方法对于保障公共安全和健康具有重要意义。
一、氯离子的检验方法。
1. 沉淀法。
沉淀法是一种常用的氯离子检验方法。
通过向待检测的溶液中加入银离子,可以发生沉淀反应,生成白色的氯化银沉淀。
这种沉淀可以用作氯离子的定性和定量分析。
在实际操作中,可以通过观察沉淀的形态和颜色来判断氯离子的存在和浓度。
2. 氯离子电极法。
氯离子电极法是一种基于离子选择性电极原理的检验方法。
通过将氯离子电极浸入待检测的溶液中,利用电极与氯离子的特异性反应来测定氯离子的浓度。
这种方法具有快速、准确的优点,适用于实时监测和快速分析。
3. 氯离子色谱法。
氯离子色谱法是一种高效液相色谱法的一种应用。
通过色谱柱对待检测的样品进行分离,再通过特定的检测器进行检测,可以实现对氯离子的定性和定量分析。
这种方法具有分离效果好、检测灵敏度高的特点,适用于复杂样品的分析。
4. 氯离子荧光法。
氯离子荧光法是一种基于氯化银荧光特性的检验方法。
通过向待检测的样品中加入荧光试剂,可以与氯离子发生反应,产生荧光物质。
通过检测荧光强度来测定氯离子的浓度。
这种方法具有操作简便、检测灵敏度高的特点,适用于快速分析。
5. 氯离子离子色谱法。
氯离子离子色谱法是一种基于离子交换色谱原理的检验方法。
通过色谱柱对氯离子进行分离,再通过离子检测器进行检测,可以实现对氯离子的高灵敏度分析。
这种方法具有分离效果好、检测灵敏度高的特点,适用于微量氯离子的检测。
二、总结。
氯离子的检验方法多种多样,各有特点,可以根据实际需要选择合适的方法进行检验。
在实际操作中,需要根据样品的性质、浓度范围、分析要求等因素综合考虑,选择最合适的检验方法。
同时,在操作过程中需要严格按照标准操作程序进行,确保检验结果的准确性和可靠性。
希望本文介绍的氯离子的检验方法对您有所帮助。
实验三-氯离子选择性电极的测试和应用
实验三 氯离子选择性电极的测试和应用一、 实验目的1、了解氯离子选择性电极的基本性能及其测定方法。
2、掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理。
3、了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法。
二、实验仪器和药品酸度计,电磁搅拌器,217型饱和甘汞电极,氯离子选择性电极,100ml 容量瓶,50mL 、10mL 移液管。
KCl (AR ),KNO 3(AR ),0.1%Ca(AC)2溶液,风干土壤样品。
三、 实验原理1、电极电势与离子浓度的关系以氯离子选择性电极为指示电极,双液接甘汞电极为参比电极,插入试液中组成工作电池(图3-11)。
当氯离子浓度在10-1~10-5mol ·L 范围内,在一定的条件下,电池电动势与氯离子活度的对数成线性关系。
ln ln ln Cl Cl Cl RT RT RT E E a E c E c F F Fθθθγγ--±-=-=-=- 在测定中,只要固定离子强度,则γ±可视为定值。
只要测出不同Cl c -值时的电动势E ,做ln Cl E c --图(标准曲线),就可用了解电极的性能。
并可从图中求出待测溶液的Cl -浓度。
2、电极的选择性和选择性系数离子选择性电极常会受到溶液中其它离子的影响。
也就是说,在同一电极膜上,往往可以有多种离子进行不同程度地交换。
离选择性电极的特点就在于对特定离子具有较好的选择性,受其它离子的干扰较小。
电极选择性的好环,常用选择性系数来表示。
但是,选择性系数与测定方法、测定条件以及电极的制作工艺有关,同时也与计算时所用的公式有关。
一般离子选择性电极的选择性系数k ij 可表示为:ln()i j Z Z i ij j RT E E a k a nF θ=±+式中,i 和j 分别代表待测离子和干扰离子,Z i 及Z j 分别代表i 和j 离子的电荷数;ij k 为该电极对j 离子的选择系数。
式中“-”及“+”分别适用于阴、阳离子选择性电极。
氯离子检测方法
氯离子检测方法氯离子是一种常见的无机阴离子,广泛存在于自然界和工业生产中。
氯离子的检测对于环境监测、食品安全、医药卫生等领域具有重要意义。
因此,发展准确、快速、简便的氯离子检测方法具有重要的意义。
一、离子色谱法。
离子色谱法是目前氯离子检测的主要方法之一。
该方法利用离子色谱仪对样品中的氯离子进行分离和检测。
首先将样品进行预处理,然后通过色谱柱分离,最后利用检测器进行定量分析。
离子色谱法具有分离效果好、灵敏度高、重现性好等优点,但需要专业设备和操作人员,且分析周期较长。
二、离子选择电极法。
离子选择电极法是一种简便快速的氯离子检测方法。
该方法利用选择性电极对氯离子进行测定,操作简单,无需复杂的仪器设备。
但是,离子选择电极对样品的要求较高,且受其他离子干扰较大,需要进行样品预处理和标定。
三、荧光法。
荧光法是一种高灵敏度的氯离子检测方法。
该方法利用荧光染料与氯离子发生特异性反应,产生荧光信号进行检测。
荧光法具有检测灵敏度高、操作简便、分析速度快的优点,但对样品的要求较高,且需要专门的荧光检测仪器。
四、离子色谱-质谱联用法。
离子色谱-质谱联用法结合了离子色谱和质谱的优点,能够实现对氯离子的高灵敏度、高分辨率的检测。
该方法具有分析速度快、分离效果好、灵敏度高等优点,但设备昂贵,操作复杂,需要专业的操作人员。
综上所述,氯离子检测方法各有优缺点,选择合适的检测方法需要根据具体的实验要求和条件来确定。
未来,随着科学技术的不断发展,相信会有更多更好的氯离子检测方法出现,为各个领域的氯离子检测提供更多选择。
以上就是关于氯离子检测方法的相关内容,希望对您有所帮助。
B01-混合均匀度检测—氯离子选择电极法
饲料混合均匀度的测定饲料混合均匀度是指同一批饲料各组分间的差异,用变异系数来表示。
一般配合饲料的变异系数要求小于10%,预混料的变异系数要求小于5%。
本检测方法适用于各种配合饲料、浓缩饲料、精料补充料的检测。
检测方法有两种:氯离子选择性电极法和甲基紫法。
本试验方法用氯离子选择性电极法。
1 测定方法1.1 测定原理通过氯离子选择电极的电极电位对溶液中氯离子的选择性响应来测定氯离子的含量,以同一批次饲料的不同试样中氯离子含量的差异来反应饲料的混合均匀度。
1.2 仪器设备分析天平:感量0.0001g往复式水浴恒温振荡器或磁力搅拌器pH计氯离子选择电极双盐桥甘汞电极移液管:1mL,5mL,10mL烧杯:100 mL锥形瓶:250mL漏斗:直径90mm容量瓶:50mL滤纸:定性、中速1.3 所需试剂试剂:硝酸:AR,500mL硝酸钾:AR,500mL氯化钠:AR,500mL试剂的配制0.5mol/L硝酸溶液:吸取浓硝酸35mL,用水稀释至1000mL。
2.5mol/L硝酸钾溶液:称取252.75g硝酸钾于烧杯中,加水微热溶解,用水稀释至1000mL。
5mg/mL氯离子标准溶液:称取经550℃灼烧1h冷却后的氯化钠8.2440g于烧杯中,加水微热溶解,转入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
1.4 测定步骤1.4.1 取样本法所需样品应单独采取,每一批饲料产品抽取10个有代表性的原始样品,每个样品的采样量约200g,取样点的确定应考虑各方位的深度、袋数或料流的代表性,但每一个样品应由一点集中取样,取样时不允许有任何翻动或混合。
将取得的样品在化验室充分混合,以四分法从中分取10 g(精确到0.0002 g)试样进行测定。
对颗粒料或较粗的粉状饲料需将样品粉碎后再取样,粉碎要求通过1.40mm筛孔。
1.4.2 标准曲线绘制精确两区氯离子标准工作溶液0.1,0.2,0.4,0.6,1.2,2.0,4.0和6.0mL 于50mL容量瓶中,加入5mL硝酸溶液和10mL硝酸钾溶液,用水稀释至刻度,摇匀,即可得到0.50,1.00,2.00,3.00,6.00,10.00,20.00和30.00mg/L的氯离子标准系列,将他们倒入100mL的干燥烧杯中,放入磁力搅拌子一粒,以氯离子选择电极为指示电极,甘汞电极为参比电极,搅拌3min,在酸度计或电位计上读取电位值(mV),以溶液的电位值为纵坐标,氯离子浓度为横坐标,在半对数坐标纸上绘制出标准曲线。
物理化学实验报告-离子选择性电极的应用
图 1 氯离子选择性电极结构示意图 本实验所用的电极是把 AgCl 和 Ag2S 的沉淀混合物压成膜片,用塑料管作为电极管,并 以全固态工艺制成的。其结构如图 1 所示。 1、电极电位与离子浓度的关系 离子选择性电极是一种以电位响应为基础的电化学敏感元件, 将其插入待测液中时, 在 膜-液界面上产生一特定的电位响应值。电位与离子活度间的关系可用能斯特(Nernst)方程 来描述。若以甘汞电极作为参比电极,则有下式成立: (1)
由于:: 根据路易士经验式::
(2) (3) 可视作定值,所以式
其中,I为离子强度。在测定工作中,只要固定离子强度,则
(1)可写为:
(4)
由上式可知,E 与 作 E—
-1
之间呈线性关系。只要我们测出不同
值时的电位值 E,
图,就可了解电极的性能,并可确定其测量范围。氯离子选择性电极的测量范
3 -5 3
1×10-5mol·dm-3 的 KCl 标准液。 (因其中均含有10−1 mol·������−1 ������������������3 ,可近似地 认为保持恒定的离子强度) 。 ⑷标准曲线的制作: 在烧杯中放入二次蒸馏水,然后将电极插入,在搅拌条件下充分 洗涤,读出电势值,更换烧杯中的二次蒸馏水,直到各次测得电势值相近,即可 进行测试。 将 电 极 依 次 插 入 1×10-2mol·dm-3 、 1×10-3mol·dm-3 、 1×10-4mol·dm-3、1×10-5mol·dm-3,及 1×10-1mol·dm-3 的溶液中,充分搅拌后 读出稳定的电势值。 重复上述操作,再在半对数从坐标纸上作出 E-������������������������������ 图。 ⑸ 选择系数的测定: 在测试杯中加入 100ml 的 10-3mol·dm-3KCl 标准液,测定电 势值,然后向烧杯中再逐次加入 4ml、6ml、10ml、8ml、6ml、6ml、4ml、6ml、 -1 -1 6ml, (总计 68ml)的 10 mol·L ������2 ������������4 溶液,直到电势值发生显著变化为止。 在坐标上作出 E-������������������������2 ������������4 图,得图线转折点时的 Ck2SO4 值。在 10-3mol·l-1Cl-1 条件
氯离子选择性电极的测定及应用
所以上式可改写为:
实验测定时,把饱和甘汞电极和氯离子选择电极插入待测溶液中就会组成原电池。则该电池的可逆电动势为:
令
一定温度下,E'和E''均可视为常数,得:
即E与 之间呈线性关系。只要测定与不同Cl-的浓度值相对应的E值并作图就可了解氯离子选择电极的性能。其直线部分就是就是该氯离子选择电极的测量范围。
西安交通大学实验报告
课程:
物理化学
实验日期:
专业班号:
组别:
交报告日期:
姓名:
学号:
同组者:
教师审批:
实验名称:氯离子选择性电极的测定及应用
一、实验目的
1.掌握氯离子选择性电极的基本原理;
2.了解氯离子选择性电极的性能及使用方法。
二、实验原理
1.电极电势与离子浓度的关系
氯离子选择性电极是以AgCl作为电化学活性物质,当它与被测溶液接触时,就会发生离子交换反应,从而在电极与溶液之间产生电势差。一定条件下:
六、思考与讨论:
(一)误差分析:
1.实验测量过程中,测定每组数据时温度存在波动,影响电极电势的测定;
2.溶液的配置过3的纯度有限,使得溶液的浓度与要求值有偏差,造成实验误差;
3.实验中用于配置溶液的容量瓶未烘干,致使容量瓶刻线以上有水滴影响定容,影响实际的溶液浓度;
三、实验仪器和药品
氯离子电极1支、饱和甘汞电极1支、PHS-2型酸度计1台、500mL容量瓶2个、250mL容量瓶2个、磁力搅拌器1台、25mL移液管1支、10.0g/L NaCl溶液、3.00g/L NaCl、未知液、NaCl(分析纯)、KNO3(分析纯)。
四、实验步骤
1.仪器安装:氯离子选择电极在使用前,应先在0.001mol/L的KCl溶液中浸泡1h使其活化,然后在蒸馏水中充分浸泡,必要时可重新抛光膜片表面。饱和甘汞电极的内管充装饱和KCl溶液,外管充装饱和KNO3溶液。安装好仪器。附近环境应无浓盐酸等酸雾,也无强烈电磁场干扰。
氯离子选择性电极的测试和应用
实验十 氯离子选择性电极的测试和应用【目的要求】1. 了解氯离子选择性电极的基本性能及其测试方法。
2. 掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理。
3. 了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法。
【实验原理】使用离子选择性电极这一分析测量工具,可以通过简单的电势测量直接测定溶液中某一离子的活度。
本实验所用的电极是把AgCl 和Ag 2S 的沉淀混合物压成膜片,用塑料管作为电极管,并以全固态工艺制成。
其结构如图2-18-1所示。
1. 电极电势与离子浓度的关系离子选择性电极是一种以电势响应为基础的电化学敏感元件,将其插入待测液中时,在膜-液界面上产生一特定的电势响应值。
电势与离子活度间的关系可用能斯特(Nernst)方程来描述。
若以甘汞电极作为参比电极,则有下式成立:图1 氯离子选择性电极结构示意图 --=Cl ln a FRT E E (1) 由于:--=Cl Cl C a γ (2)根据路易斯(lewis)经验式:I log A -=±γ (3)式中,A 为常数;I 为离子强度。
在测定工作中,只要固定离子强度,则γ±可视作定值,所以式(1)可写为:--=Cl 'ln C F RT E E (4) 由式(4)可知,E 与ln C Cl -之间呈线性关系。
只要我们测出不同C Cl -值时的电势值E ,作E -ln C Cl -图,就可了解电极的性能,并可确定其测量范围。
氯离子选择性电极的测量范围约为10-1~10-5mol ·dm -3。
2. 离子选择性电极的选择性及选择系数离子选择性电极对待测离子具有特定的响应特性,但其它离子仍可对其产生一定的干扰。
电极选择性的好坏,常用选择系数表示。
若以i 和j 分别代表待测离子及干扰离子,则:2⎪⎭⎫ ⎝⎛+±=j i Z Z j ij i a k a nF RT E E ln (5) 式中,Z i 及Z j 分别代表i 和j 离子的电荷数;k ij 为该电极对j 离子的选择系数。
氯离子选择电极
氯离子选择电极电化学实验二、氯离子选择电极测定水样中氯离子的浓度【预习】1. PXSJ -216F 型离子计使用说明。
2. 氯离子选择电极使用注意事项。
3. 双液接饱和甘汞电极使用注意事项。
4. 直接电位法基本原理。
【实验目的】1. 掌握用标准曲线法测定氯离子浓度的原理和方法。
2. 学会PXSJ -216F 型离子计测定离子浓度的方法。
3. 了解测定氯离子浓度时的干扰因素。
【实验原理】以待测离子的选择电极为指示电极,饱和甘汞电极(SCE )为参比电极,浸入待测试液中组成原电池,通过对电池电动势的测量,进而求出待测离子的浓度。
电池表示为:( - )离子选择电极∣试液 || KCl (饱和), Hg 2Cl 2(s) ∣Hg ( + )电池电动势为:SCE E ??-=离子电动势与离子浓度的关系为:pCl nFRT K E 303.2+= 由上式可知:E 与pCl 成线性关系。
通过测定一系列已知氯离子浓度的标准溶液的E 值,绘制E - pCl 标准曲线。
由水样测得的E 值,通过标准曲线可求算出水样中氯离子浓度。
【仪器与试剂】PXSJ -216F 型离子计,氯离子选择电极,JB-10型搅拌器,双液接饱和甘汞电极,温度传感器(温度电极),100ml 容量瓶5个,10ml 、25ml 移液管,50ml 小烧杯,洗瓶,洗耳球,小镊子,搅拌子,滤纸条等。
1.00?10-1 mol/L NaCl 标准溶液,0.1 mol/L KNO 3 溶液,10-3 mol/L NaCl 溶液(活化电极用),水样,0.1mol/L NaBr 和0.1mol/L NaSO 4溶液。
【实验步骤】1.标准溶液的配制:由1.00?10-1mol/L NaCl标准溶液,用100.00ml容量瓶,用逐级稀释法配制浓度为1.00?10-2、5.00?10-3、1.00?10-3、5.00?10-4、1.00?10-4 mol/L的一组标准溶液。
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2. 离子选择性电极的选择性及选择系数
离子选择性电极对待测离子具有特定的响应特性,但 其它离子仍可对其产生一定的干扰。电极选择性的好 坏,常用选择系数表示。若以i和j分别代表待测离子及 干扰离子,则: Zi RT E E0 ln ai k ij a j Z j (5) nF 式中,Zi及Zj分别代表i和j离子的电荷数;kij为该 电极对j离子的选择系数。式中的“-”及“+”分别 适用于阴、阳离子选择性电极。 由上式可见,kij越小,表示j离子对被测离子的干 扰越小,也就表示电极的选择性越好。通常把kij值小 于10-3者认为无明显干扰。
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3. 连接接好仪器。 4. 标准曲线测量 (1) 仪器校正:接通电源,按下“mV”按键,调 节“零点调节器”,使读数在±0之间(温度调 节器、斜率调节器在测mV值时不起作用)。 (2) 测量:用蒸馏水清洗电极,用滤纸吸干。将 电极依次从稀到浓插入标准溶液中,充分搅拌 后测出各种浓度标准溶液的稳定电位值。 5. 选择系数的测定 配制0.01 mol· dm-3的KCl和0.01 mol· dm-3的 KNO3溶液各100mL,分别测定其电位值。
2.了解酸度计的使用方法(测量直流毫伏值) 。
3. 了解固定离子强度的意义及方法。 。
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三、实验原理
离子选择性电极是一种分析测量工具,可以通 过简单的电势测量直接测定溶液中某一离子的活度。 该技术广泛应用于海洋、土壤、地质、化工、医学 等各个领域中。 本实验所用的氯离子选择性电极是把AgCl和 Ag2S的沉淀混合物压成膜片,用塑料管作为电极管, 并以全固态工艺制成。其结构如下图所示。
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氯离子选择性电极结构示意图
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三、实验原理
1. 电极电位与离子浓度的关系 离子选择性电极是一种以电位响应为基础的电 化学敏感元件,将其插入待测液中时,在膜-液界面 上产生一特定的电位响应值。 电位与离子活度间的关系可用能斯特(Nernst)方 程来描述。若以甘汞电极作为参比电极,则有下式 成立: (1) RT
3. 掌握氯离子选择性电极的使用方法。
4. 了解固定离子强度的意义及方法。
5. 了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法。
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二、预习要求
1.了解氯离子选择性电极的基本性能及其测试方法; 掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理; 掌握氯离子选择性电极的使用方法。
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数据处理
1. 以标准溶液的E对lgCci-作图绘制标准曲线。 2. 计算 评价。
kCl , NO ,对本次实验测定方法和仪器作出 3
3. 从标准曲线上查出被测自来水中氯离子的浓度。
4. 按下式计算风干土壤样品中NaCl含量。
C xVM NaCl% 100% 1000 W
实验十八 氯离子选择性电极 的测试和应用
一、实验目的
三、实验原理 五、实验步骤 七、数据处理
二、预习要求
四、仪器药品 六、注意事项 八、思考题
完成
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【目的要求】
1. 了解氯离子选择性电极的基本性能及其测试 方法。 2. 掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的 基本原理。
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注意事项
如果被测信号超出仪器的测量范围或测量端开
路时,显示部分会发出闪光表示超载报警。
接口接触良好,电极的引入导线应保持静止,
否则会引起测量不稳定。
实验中测出的电位值需反号。
注意217型饱和甘汞电极( 双液甘汞电极)中溶液
量(酸度计读数不稳,一直再变)。
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实验步骤
6. 自来水中氯离子含量的测定 称取0.1011gKNO3,置于100mL容量瓶中,用自 来水稀释至刻度,测定其电位值,从标准曲线上求 得相应的氯离子浓度。 7. 土壤中NaCl含量的测定 (1) 在干燥洁净的烧杯中用台称称取风干土壤样 品W克(约10g),加入0.1%Ca(Ac)2溶液VmL(约100mL), 搅动几分钟,静置澄清或过滤。 (2) 用干燥洁净的吸管吸取澄清液30mL~40mL, 放入干燥洁净的50mL烧杯中,测定其电位值。
(6)
(7) (8)
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对于阴离子选择性电极:
ln k ij
E1 E2 nF
RT
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仪器试剂
仪器
PHS-3C型精密PH计1台; 电磁搅拌器1台; 217型饱和甘汞电极( 双液甘汞电极)1只; EDCL型氯离子选择性电极1只; 容量瓶(1000mL)1只、(100mL)10只; 移液管(50mL)1只、(10mL)6只。
E E 0.
由于:
F
ln a Cl
aCl CCl
(2)
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实验原理
根据德拜--休克尔极限公式:
log 常数 I
(3)
其中,I为离子强度。在测定工作中,只要固定离 子强度,则γ±可视作定值,所以式(1)可写为: RT E E0 ln CCl (4) F 由上式可知,E与lnCCl-之间呈线性关系。只要我 们测出不同CCl-值时的电位值E,作E-lnCCl-图,就可了 解电极的性能,并可确定其测量范围。氯离子选择性 电极的测量范围约为10-1mol· dm-3~10-5mol· dm-3。
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Kij的测定
当zi=zj时,测定kij最简单的方法是分别溶 液法。就是分别测定在具有相同活度的离子i和j 这两个溶液中该离子选择性电极的电位E1和E2, 则:
RT E1 E0 ln ai 0 nF RT E2 E0 ln 0 k ij a j nF RT E E1 E 2 ln k ij nF
分别说明什么问题?
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试剂
KCl、KNO3(试剂均为分析纯); 0.1%Ca(Ac)2溶液; 风干土壤样品。
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217型饱和甘汞电极( 双液甘汞电极)
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实验步骤
1. 氯离子选择电极活化 氯离子选择电极在使用前,应先在 0.001mol· dm-3的KCl溶液中活化1h,然后在蒸馏 水中充分浸泡,必要时可重新抛光膜片表面。 2. 标准溶液配制 称取一定量干燥的分析纯KCl配制成0.1 mol· dm-3的标准液,再用0.1 mol· dm-3的KNO3溶 液逐级稀释,配得5×10-2 mol· dm-3、1×10-2 mol· dm-3、5×10-3mol· dm-3、1×10-3 mol· dm-3、 5×10-4 mol· dm-3、1×10-4 mol· dm-3的KCl标准液。
式中,Cx为从标准曲线上查得的样品溶液中Cl2016/12/24
浓度;M为NaCl的摩尔质量。
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思 考 题
1. 离子选择性电极测试工作中,为什么要调节溶 液离子强度?怎样调节?如何选择适当的离子强度调节 液? 2. 选择系数kij表示的意义是什么?kij≥1或kij=1,