离子选择性电极的种类和性能

氟离子选择电极
• 构成：Ag/Agcl参比电极， NaF-NaCl内参比溶液，氟 化镧敏感膜及支持体 • 敏感膜：氟化镧单晶片， 微量氟化铕增加导电性 • 传导离子：氟离子 • 电极电位： ϕF = K − RTlnaF− • 干扰：pH；能与氟离子形 成络合物的离子。
硫化银膜电极
• 硫化银在176℃以下以单斜 晶系β—Ag2S形式存在，它 具有离子传导及电子传导 的导电性能。 • 膜：硫化银粉末压片 • 传导离子：膜相内银离子 • 电极电位： ϕF = K + RT/FlnaAg+ • 可以直接用于测定银离子 、硫离子等的浓度
（二）非晶体电极
1.刚性基质电极 刚性基质电极 • 主要响应离子：钠离子、钾离子、银离子、锂离子 • 阴离子玻璃电极的玻璃膜组成其结构与pH玻璃电极相似 • 阳离子玻璃电极的选择性主要决定于玻璃组成 2.活动载体电极（流动载体电极） 活动载体电极（ 活动载体电极 流动载体电极） Ca2+ 选择电极是一种典型的液膜电极 内参比电极：Ag/AgCl电极。 内部溶液：0.1mol/LCaCl2溶液。 液体离子交换剂：0.1mol/L二葵基膦酸钙的苯基膦酸二辛脂 液体离子交换剂： 溶液。 多孔膜：是疏水性的，仅有活性有机相在界面发生交换反应
• 按流动载体的不同，流动载体电极又分为带电荷的和中性 载体电极 • 带负电荷载体用于制作阳离子选择电极；带正电荷载体用 于制作相应的阴离子电极。 • 中性载体电极其区别在于载体为中性有机分子，具有未成 对电子，能与响应离子成为络离子。络离子越稳定，其电 极选择性越好。
（三）敏化电极
1.气敏电极 气敏电极 • 是一种气体传感器，用于测定溶液中气体的含量 • 构成：参比电极（与中介液接触），指示电极（内参比点 极|内参比溶液|敏感膜|电解质液|透气膜）；实质为化学 | | | | 化学 电池 • 检测原理：试液气体通过透气膜进入液层，导致某种离子 活度改变，从而使电池电动势改变 2.酶电极 2.酶电极 • 基于界面反应（酶催化反应），被测物在酶作用下转变为 指示电极响应的新物质 • 酶电极是一种常用的生物传感器
+
pH，pNa ， 带正电荷 带负电荷 如 NO3 ,ClO4 ,BF4
2+ 2+ 如 Ca , Mg -
如 K+
二、各种离子选择性电极的性能
• （一）晶体电极 膜电位产生机理：晶体中存在晶格缺陷，即有晶格空穴， 挨近空穴的可移动的离子能移动到空穴中 离子扩散→电荷分布的改变→建立双电层 →膜电位 选择性：一定的电极膜，按其空穴大小、形状、电荷分布 ，只能容纳一定的可移动电子，其他离子则不能进入。 干扰：来自晶体表面的化学反应，即共存离子与晶格离子 形成难溶盐或络合物，改变膜表面性质。
源自文库 思考题
氟离子选择电 极法中PH PH过高 极法中PH过高 或过低有何影 响？
（1）pH<5时，溶液中会发生下述弱酸配位 反应：2F-+H+=HF+F-=HF2-，使溶液中的F减少，会影响电极的灵敏度，使分析结果 偏低。这是由于氟电极只对F-响应对HF或 HF2-无响应，而且氟电极的氟化镧电极膜 会增大被溶解，影响测定。 （2）当pH＞8 时，OH-对电极的响应，将严 重影响测定结果，使分析结果偏高。有研 究表明，OH-对氟电极的干扰还由于OH与膜表面发生化学反应，而引入试液额外 的 F- 。 其 反 应 式 为 ： LaF3+3OH=La(OH)3+3F-
离子选择性电极的 种类和性能
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一、离子选择性电极
其构造随敏感膜的不同而不同。一般由敏感膜、 其构造随敏感膜的不同而不同。一般由敏感膜、内参比 溶液和内参比电极组成。 溶液和内参比电极组成。
均相膜 晶体膜
F-, Cl-, Cu+2
非均相膜 如硅橡胶膜 原电极 刚性基质 非晶体膜 ISE 流动载体 中性 气敏电极 敏化电极 酶电极 如 CO2 , NH4 电极
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