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項(xiàng)城離子選擇電極基本結(jié)構(gòu)原理分析

2023-11-02 14:12:36

一般常用電極結(jié)構(gòu): 

鈉電極特點(diǎn):鈉電極是一種玻璃毛細(xì)管電極用來(lái)測(cè)定液體樣本中的鈉離子濃度,主要結(jié)構(gòu): 

電極套:透明塑料。 

測(cè)量毛細(xì)管:鈉敏感玻璃。 

電極室 :密封的,內(nèi)充滿鈉電極液。 

電極芯:Ag、Agcl 

鉀電極特點(diǎn):鉀電極是一種膜電板,也是用來(lái)測(cè)量樣本中的鉀離子濃度。 

主要結(jié)構(gòu): 

電極套:透明塑料。 

測(cè)量毛細(xì)管:鉀離子敏感膜。 

電極室:密封的,內(nèi)充滿K+液。 

電極芯:Ag/Agcl 

氯電極特點(diǎn):氯電極也是一種膜電極,用來(lái)測(cè)量樣本中的Cl離子濃度。 

主要結(jié)構(gòu): 

電極套:透明塑料。 

測(cè)量毛細(xì)管:Cl離子敏感膜。 

電極室:密封的且充有Cl-液。 

電極芯:Ag/Agcl 

參比電極特點(diǎn):參比電極是連接樣本和信號(hào)地的一個(gè)裝置。 

主要結(jié)構(gòu):  

參比電極由兩部分組成:  參比電極套和參比電極芯。參比電極套中的參比液在以參比電極芯與樣本之間形成一個(gè)鹽橋,每次測(cè)量開(kāi)始時(shí),參比液被注入?yún)⒈入姌O套中,同時(shí)有一小部分參比液由玻璃毛細(xì)管中滲入測(cè)量室 ,從而在樣本和參比電極芯之間形成鹽橋,參比電極芯在電信號(hào)地和參比液之間形成回路。

測(cè)量過(guò)程:

離子選擇式電極,電極內(nèi)含有已知離子濃度的電極液,通過(guò)離子選擇電極膜與樣本中相應(yīng)離子相互滲透,從而在膜的兩邊產(chǎn)生膜電位,樣本中離子濃度不用,產(chǎn)生的電位信號(hào)的大小也不同,通過(guò)測(cè)量電位信號(hào)大小就可以測(cè)知樣本中離子的濃度。 

電極內(nèi)液與樣本之間的離子濃度差使電極膜產(chǎn)生電化學(xué)電位,這個(gè)電位可由電極取出,輸往放大器的輸入端,放大器的另一個(gè)輸入端與參比電極連接并接地,電極電壓可進(jìn)一步放大。形成電壓差,決定著被測(cè)樣本的離子濃度。

 電極溶液中被測(cè)離子接觸電極時(shí),在離子選擇電極膜基質(zhì)的含水層內(nèi)發(fā)生離子遷移。遷移離子的電荷改變存在著電勢(shì),因而使膜面間的電位發(fā)生變化;在測(cè)量電極與參比電極間產(chǎn)生一個(gè)電位差。理想的離子選擇性電極對(duì)溶液中所要測(cè)定的離子產(chǎn)生的電位差,應(yīng)符合能斯特(Nernst)方程: 

E=E0+ log10a(x) 

E:測(cè)得的電位 

E0:標(biāo)準(zhǔn)電極電位(常數(shù)) 

R:氣體常數(shù) 

Z:離子價(jià) 

F:法拉第常數(shù) 

a(x):離子的活度 

可見(jiàn)測(cè)得的電極電位和“X”離子的活度的對(duì)數(shù)成比例,當(dāng)活度系數(shù)保持恒定時(shí),電極電位與離子濃度(C)的對(duì)數(shù)也成比例,以此來(lái)求出溶液中離子的活度或濃度。 

目前生產(chǎn)鈉鉀氯離子電極分析儀的廠家很多,但所用的電極基本相同,鈉多采用硅酸鋰鋁玻璃電極膜制成,壽命較長(zhǎng),鉀電極多采用結(jié)頁(yè)氨霉素膜制成。 

離子選擇性電極分析儀內(nèi)的主要組成部分Na+、K+、Cl-電極都有規(guī)定的壽命,需要定期更換。一般情況下,經(jīng)多次保養(yǎng)電極,且確保管道暢通,多次定標(biāo)仍不能通過(guò)的電極,就需更換此電極。 

觀察這些報(bào)損的電極,發(fā)現(xiàn)其報(bào)損的原因是電極內(nèi)的電極液面低于銀針面。在測(cè)量樣本時(shí),測(cè)得的電位差無(wú)法通過(guò)銀針傳送給參比電極,以做下一步的放大及測(cè)定。


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