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离子选择性电极的测量原理
发布时间:2012-12-17   点击次数:2199

三、离子选择性电极的测量原理
离子选择性电极电位φ犐犛犈不能直接测出,通常是以离子选择
性电极作为指示电极,饱和甘汞电极作为参比电极,插入被测溶液
10-3 离子选择性电极的主要类型
1976年犐犝犘犃犆基于离子选择性电极绝大多数都是膜电极这
一事实,依据膜的组成、结构和响应机理,将离子选择性电极分类如下。
原电极是指敏感膜直接与试液接触的离子选择性电极,又称
基本电极。敏化电极则是以原电极为基础组装而成的离子选择性 电极。
一、晶体膜电极
这类电极的敏感膜由难溶盐的单晶或多晶沉淀压片制成。并
不是所有难溶盐晶体都能做电极的敏感膜。它们必须具备两个条
件:(犻)溶解度要小;(犻)常温下能导电,即只有固体离子导体才能
做成电阻不太大及电位稳定的敏感膜。其中最典型、最成功的晶
体膜电极是氟离子选择性电极,其构造见图10-5。其敏感膜由
犔犪犉3单晶片制成。为改善导电性能,晶体中还掺杂了少量的
犈狌犉2和犆犪犉2。膜导电由离子半径小,带电荷较少的晶格离子犉-
来担任。犈狌2+,犆犪2+代替了晶格点阵中的犔犪3+,形成了较多空的犉-点阵,降低了晶格的电阻。
当氟电极浸入被测溶液中时,溶液中的犉-与膜上的犉-进行
离子交换,并通过扩散进入膜相,而膜相中由于晶格缺陷产生的
犉-也可扩散进入溶液相。这样在晶体膜外层与溶液接触的界面
上形成了双电层,产生相间电位。同理,膜内表面与内参比溶液之
间亦产生相间电位,两者之差为膜电位。氟离子选择性电极的电
位与被测溶液中犉-活度的关系符合能斯特方程
氟电极对犉-响应的线性范围为10-6~10-1犿狅犾?犔,检出限为
10-7犿狅犾?犔。电极对犉-有良好的选择性。一般的阴离子除犗犎-
外均不干扰电极对犉-的响应。犗犎-的干扰是因为它在电极表面 发生如下反应
犔犪犉3+3犗犎 幑幐帯- 犔犪(犗犎)3+3犉- 释放出来的犉-为电极所响应,使表观犉-浓度增大