離子選擇電極又稱離子電極。一類利用膜電位測定溶液中離子活度或濃度的電化學(xué)傳感器。1906年由R.克里默*早研究，隨后由德國哈伯(F.Harber)等人制成的測量溶液PH的玻璃電極是*種離子選擇電極，到60年代末，離子選擇電極的商品已有20多種。離子選擇電極具有將溶液中某種特定離子的活度轉(zhuǎn)化成一定電位的能力，其電位與溶液中給定離子活度的對數(shù)成線性關(guān)系。離子選擇電極是膜電極，其核心部件是電極*的感應(yīng)膜。按構(gòu)造可分為固體膜電極、液膜電極和隔膜電極。離子選擇電極法是電位分析的分支，一般用于直接電位法，也可用于電位滴定。該法的特點是：①測定的是溶液中特定離子的活度而不是總濃度;②使用簡便迅速，應(yīng)用范圍廣，尤其適用于對堿金屬、硝酸根離子等的測定;③不受試液顏色、濁度等的影響，特別適于水質(zhì)連續(xù)自動監(jiān)測和現(xiàn)場分析。目前，PH和氟離子的測定所采用的離子選擇電極法已定為標(biāo)準(zhǔn)方法，水質(zhì)自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)中，有10多個項目采用離子選擇電極法。

離子選擇性電極:(電極結(jié)構(gòu)、晶體電極(均相晶膜電極(F-、Ag2S)、多相晶膜電極)、流動載體電極(K+、Ca2+)、敏化離子選擇性電極)

離子選擇性電極的基本特性主要包括(靈敏度、響應(yīng)范圍、選擇性系數(shù)、響應(yīng)時間、穩(wěn)定性、內(nèi)阻、準(zhǔn)確性)

主要構(gòu)造：

電極腔體――玻璃或高分 子聚合物材料做成

內(nèi)參比電極――通常為Ag/AgCl電極

內(nèi)參比溶液――由氯化物及響應(yīng)離子的強(qiáng)電解質(zhì)溶液組成

敏感膜――對離子具有高選擇性的響應(yīng)膜

離子選擇性電極的分類 1906年發(fā)現(xiàn)玻璃膜電位現(xiàn)象，1929年制成實用的玻璃pH電極;上世紀(jì)50年代末制成了堿金屬玻璃電極;1965年制成了鹵離子電極;隨后，有選擇性響應(yīng)的各種電極得到迅速發(fā)展。1976年，IUPAC建議將這類電極稱為離子選擇性電極(SIE)，并作詳細(xì)分類。

基本特性

1.響應(yīng)范圍：標(biāo)準(zhǔn)曲線成直線部分的范圍為能斯特響應(yīng)范圍(一般為10-1~10-6 mol/L)，在這一范圍內(nèi)，對一價離子的直線斜率應(yīng)為：57~61mV/paI;

2.選擇性系數(shù)與玻璃電極的相似。

3.響應(yīng)時間-從電極插入到電位值穩(wěn)定在±1mV時所需時間。

4.穩(wěn)定性-用隨時間延長電位的變化值表示。

5.內(nèi)阻-選擇性電極的內(nèi)阻較高，一般為104~109 Ω。使用阻抗高的電位計。

6.準(zhǔn)確性-用分析結(jié)果的相對誤差與電動勢測量誤差的關(guān)系表示。當(dāng)測量誤差為1mV時，對一價離子可能引起的濃度相對誤差約為4%;二價離子約為8%。

離子選擇性電極的其它應(yīng)用：

能用于測定無機(jī)、有機(jī)、生物離子;

能用作在線檢測的傳感器;工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測、單細(xì)胞及生命活體的分析監(jiān)測;

電位法測定離子的活度，因此，是研究化學(xué)平衡(常數(shù)測定)和物理化學(xué)基礎(chǔ)理論(熱力學(xué)、動力學(xué)、電化學(xué))的有力工具。

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