《电位分析法》PPT课件

（二）玻璃电极响应原理：
纯SiO2制成的石英玻璃中， SiO2 基质对氢离子无响应，因为Si和O以共 价键结合，没有可供交换的电荷质点。
在SiO2基质中加入Na2O和少量 CaO,引起Si－O的断裂，形成可交换 的电荷质点。
K很大
通过离子交换，在玻璃膜表面形成一层水化凝 胶层。所以，一般玻璃电极使用前必需活化以形 成水化层。


四、气敏电极（气敏探针）
1、测定原理： 利用测定气体对某化学反应的影响，使平衡 中某特定离子浓度发生变化，导致离子选择性电极 电位的变化，求得气体浓度含量。 2、构造
特效离子电 玻璃电极 不是一支电极，是由离子选择电极和 极 参比电极组成的电化学电池系统。
3、二氧化碳探针
RT EK ln pCO2 F
外
(三）玻璃电极的特性
（1）不对称电位：
玻璃膜两侧溶液pH相同，膜电位应为零，但实际 仍存在电位差，这个电位差称为不对称电位。造成不 对称电位的原因是玻璃膜内外结构和性质的差异引起 的。 消除的方法：将玻璃电极侵入水中24～48小时， 可使不对称电位降至最小；也可以用标准缓冲溶液校 正电极的方法消除。
（3）酸差：当用玻璃电极测定pH<0.5的溶液时，测得值
比实际值高，这种现象称为酸差。水化层中所有点位被氢离 子饱和。
二、晶体膜电极
1、晶体膜电极的构造
引线 塑料管 内参比 电极 敏感膜
敏感膜由难溶盐经过加压或者拉制成 单晶、多晶和混晶的膜。
2、导电机理
内参比 溶液
在晶体膜中，存在晶体缺陷空穴，导电离子移入 空穴，离子移动在原来位置上留下新的空穴，从而进 行进行电荷的传递。 空穴大小、形状和周围电荷分布，只能容纳特定 的可移动的晶格离子，从而具有较高的选择性。
第9章 电位分析法 Potentiometric Analysis
淮北煤炭师范学院 刘明珠
引言
在零电流条件下，测量电池的电动势或电 极电位,进行试样中组分浓度或含量的分析方 法，称为电位分析法。
RT ox EE ln nF red
0
参比电极
直接电位法---测量离子的平衡浓度。 电位滴定法---测量物质的总量。
3.氟离子选择电极
LaF 空穴 LaF F 3 2
0.001MNaF 0.1MNaCl
E膜 0.059V lg
a F -， 内 a F -， 外
外
EF- K - 0.059Vlga F- ，
pH<5, HF, HF2-
增加导电性
pH>6 LaF3 3O H La(O H) 3 F 3
参比电极 0.01mol/L 参比溶液 NaHCO3
常用的气敏电极：NH3、NO2、SO2、H 透气膜 2S、HCN、HF、HAc、CI2
五、其它电极
1、酶电极
2、离子敏感场效应电极（半导体传感器）
第三节 离子选择电极的性能参数
1、线性范围与检出限：
以电池电动E对相应离子活度负对数作图，所得的曲线为 标准工作曲线；
H溶液 H水化层
表面点位 被H+交换
点位为H+ 和Na+共有
点位为 Na+占有
表面点位 被H+交换 点位为H+ 和Na+共有
E外 K 外 0.059V l g
H
外 外
E内 K内 0.059V l g
' H H
内 内
' H
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E膜 E外 - E内 0.059V l g
'
对于二价金属离子 0.059V E膜 K l g M 2 2
三、液膜电极---流动载体电极
膜中能够与被测离子选择性作 用的活性物质
阳离子交换剂
阴离子交换剂
内参比 电极
中性离子载体
1、构造
2、钙离子选择电极
0.1mol/L 内参比 2 CaCl 溶液 RO2 PO2 2 Ca 2RO2 PO Ca 2 2 离子 0.059 V 交换液 E膜 K l g 2 Ca 0.1mol/L的二癸基磷酸钙的苯基磷酸二正辛酯溶液 R=C10H21 葵基 2 多孔膜 改变离子交换剂，这种液膜电极可以测定钾离子，硝酸根离子等。
线性范围： CD段直线部分。 响应斜率： 直线CD部分的斜率； 检出限：直线延长线与弯曲 线切线相交，交点垂直与横 坐标的交点的活度值。
检出限：
2、电位选择性系数
理论上讲离子选择性电极仅对某离子具有选择性响应， 但实际上电极的响应不是专一的，总会有其他离子的干扰。
电位选择性系数：在相同的测定条件下，待测离子和干扰
4、其他晶体膜电极
LaF3改变为AgCl、AgBr、AgI、CuS，PbS等 难溶盐和Ag2S，压片制成薄膜作为电极材料，这样 制成的电极可以作为卤素离子，银离子、铜离子、铅 离子等各种离子的选择性电极。
E膜 K 0.059Vlg Ag
E膜 0.059V K l g S 2 2
第一节 离子选择性电极的分类及响应机理
对某离子具有选择性响应的电极，是一种电化学传感器。
一、分类
二、玻璃电极
（一）构造-非晶体膜电极
核心是玻璃膜，膜厚0.5mm，
呈球型。是在SiO2基质中加入Na2O
和少量CaO烧制而成，内充
0.1mol/L盐酸为内参比溶液，AgClAg为内参比电极，外有玻璃套和电 极引线。
（2）碱差：当用玻璃电极测定pH>10的溶液时，测得值
比实际值低，这种现象称为碱差。产生的原因是由于在水化 胶层和溶液界面之间的离子交换反应，不但有氢离子参加， 还有钠离子参加，结果电极电位反映出来氢离子活度增加， pH减小的现象。(钠差）
消除的方法：以Li2O代替Na2O制作玻璃膜，锂玻璃的硅
氧网络中空隙较小，钠离子半径大，不易进入膜内与氢离子 交换。
H
外 内
H
E玻 E内参 E膜
E内参 E
E玻 E
0 Ag / AgCl
0.059 V lgCl
H
外 内
0 Ag / AgCl
0.059 V lg Cl 0.059Vlg
H
E玻 K 0.059V lg H K - 0.059VpH
离子产生相同电位时待测离子与干扰离子活度的比值。
0.014 ）测定9.98 10-3 molL-1Ca 2+并含有5.3510-2 molL-1 Mg 2+的溶液时，将引入多 大的误差？