氯离子选择性电极测定微量氯

当将氯离子选择性电极浸入含 Cl-的溶液中，它可将溶液中氯离子活度 aCL 转换成相应的 膜电位 EM ：
E M K 0.059 lg aCl
测定 Cl 时，不能使用通常的饱和甘汞电极作参比电极，因为电极内的 Cl- 将通过陶瓷芯或 玻璃砂芯等多孔物质向试液中扩散，而干扰分析测定。为避免这一影响，应在饱和甘汞电极 上连接可卸的非 KCl 盐桥套管，内盛适当的液接液体（本实验采用 KNO3 溶液） ，即构成双盐桥 饱和甘汞（图 6-2）作为参比电极。 以氯离子选择性电极、双盐桥饱和甘汞电极和试液组成工作电池：
Hg , Hg 2 Cl 2 KCl (饱和) KNO3 Cl 试液 AgCl Ag 2 S

工作电池的电动势：
E K 0.059 lg Cl
即在一定条件下，工作电池的电动势 E 与溶液中 Cl-活度的对数成线性关系。K′与温度、 参比电极电位以及膜的特性等有关，在实验中 K′为一常数。 分析工作中常需测定离子的浓度，根据 αCl- = γCl-·CCl-，在实验中加入总离子强度调节 缓冲液(TISAB)，使溶液的离子强度保持恒定，从而使活度系数 γCl-为一常数，则工作电池电 动势 E 可写作：
E k 0.059Байду номын сангаасlg cCl
即 E 与 cCl-的对数值成线性关系。 根据上述关系式，通过标准曲线法，测定微量 Cl 含量，操作简便，数据处理也很简单， 是较常用的一种定量方法。 氯离子选择电极宜在 pH=2～7 的酸度范围内使用，浓度在 l～10-4mol·L-1 范围内，电极 电位呈线性响应。 本实验采用标准曲线法测定 Cl-浓度，即配制不同浓度的 Cl-标准溶液，分别测定其对应 的工作电池的电动势 E，以 lgcCl-为横坐标，E 为纵坐标，绘制 E- lgcCl-曲线。在同样条件下测 定试液的 Ex，由 E- lgcCl-曲线即可查得与 Ex 对应的试液中 cCl-x。
E/（-mV）
1.00 2.00 3.00 4.00
Ex =
2. 以 pCl 值为横坐标，电位值 E 为纵坐标，绘制 E – pCl 标准曲线。 3. 在标准曲线上查得与 Ex 值相应的 pClx 值，求得原始试液中 Clx-浓度。 思考题 1. 本实验测得的是 Cl-活度还是浓度？为什么？ 2.本实验为什么选择双盐桥饱和甘汞电极作为参比电极？
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三、仪器、试剂 仪器： 1.pHS-25C 型酸度计或其他类型的酸度计 2.氯离子选择性电极 3.双盐桥饱和甘汞电极 4.电磁搅拌器 5.容量瓶 100mL 6.吸量管 2mL、10mL
试剂： 1.总离子强度调节缓冲液(TISAB)：于 1moL L 1 NaNO 3 溶液中滴加浓 HNO3 调节至 pH=2～ 3，以 pH 试纸试验确定。 2.0.1 mol·L 1KNO3 溶液（双盐桥饱和甘汞电极用） ：称取 10g KNO3 配成 1L 水溶液。 3.1.00 mol·L 1NaCl 标准溶液：取优级纯 NaCl 于高温炉中在 500～600℃灼烧半小时， 放置于干燥器中冷却，准确称取 NaCl 14.610 g 于小烧杯中，用水溶解后，转移至 250 mL 容 量瓶中配成水溶液。 4.Cl-试液 五、实验步骤 1.安装好酸度计并调试，选择“-mV”键。 摘去饱和甘汞电极的橡皮帽，并检查内电极是否浸入饱和 KCl 溶液中，如未浸入，应补 充饱和 KCl 溶液。于盐桥套管内放置 KNO3 溶液，约占套管容积的 2/3，以橡皮圈将套管连接 在电极上。安装电极，并用滤纸吸去电极上的水滴。 2.准确吸取 1.00 mol·L 1NaCl 标准溶液 10.00 mL，置于 100 mL 容量瓶中，加入 TISAB 10.0mL，用水稀释至刻度，摇匀，得 pCl=1.00 溶液。 （注： pCl= -lgcCl-） 3.准确吸取 pCl=1.00 溶液 10.00 mL，置于 100 mL 容量瓶中，加入 TISAB 9.0mL，用水 稀释至刻度，摇匀，得 pCl=2.00 溶液。 依照上述步骤，依次配制 pCl=3.00，pCl=4.00 溶液。 4.将上述配制好的标准系列溶液以浓度由低到高的顺序转入电解杯，并放入氯离子选择 性电极和双盐桥饱和甘汞电极及搅拌子，开动搅拌器，调节至适当的搅拌速度，待电位稳定 后，读取各溶液的电位值。 5.准确吸取 Cl-试液 10.00 mL，置于 100 mL 容量瓶中，加入 TISAB 1O.0mL，用水稀释至 刻度，摇匀，按标准溶液的测定步骤，测定其电位值 Ex。 六、数据及处理 1. 实验数据 pCl
三、 氯离子选择性电极分析测定微量 Cl¯
——标准曲线法 一、目的要求 1.了解离子选择性电极测定离子浓度的原理； 2.掌握标准曲线法的基本原理和实验方法。 二、基本原理 氯离子选择性电极（图 6-1）是由 AgCl 和 Ag2S 的粉末混合物压制成的敏感膜 5，固定在 电极管 3 的一端，用焊锡或导电胶 7 封接于敏感膜内侧的银箔上，装配成无内参比溶液的全 固态型电极。
图 6-1 氯离子选择性电极结构示意图
1.电极帽；2.屏蔽导线；3.电极管； 4.环氧树脂填充物；5.敏感膜； 6.电极插头；7.焊锡或导电胶
图 6-2 双盐桥饱和甘汞电极
1.绝缘帽；2.加液口；3.内电极； 4.饱和 KCI 溶液；5.可卸盐桥套管； 6.多孔性物质；7.液接液体； 8.多孔性物质；9.电极接头