仪器分析-第三章 电位分析法 第一节.ppt

第三章电位分析及离子选择性电极分析法 电位分析法原理 电位分析法的理论基础 电位分析法的特点： 1、选择性好 不用分离，直接测定； 2、灵敏度高 直接电位法检出限 10-5-10-8 mol·L-1； 3、设备简单，操作方便，分析快速； 4、应用范围宽； 5、易于实现分析自动化。 第三章电位分析及离子选择性电极分析法 第二节 离子选择性电极及其主要性能参数 一、电极的基本构造 离子选择性电极是电位分析法中应用最广泛的指示电极，它属于薄膜电极，是由特殊材料的固态或液态敏感膜构成，对溶液中特定离子具有选择性响应。 与氧化还原反应产生电极电位的金属电极有着本质的区别。 IUPAC推荐： 离子选择性电极是一类电化学传感器，它的电极电位与溶液中给定离子活度的对数呈线性关系，这些装置不同于包含氧化还原反应体系。 离子选择性电极的测定原理 二、膜电位 离子选择性电极的电位为内参比电 极的电位φ内参与膜电位φm之和。 即: φISE＝φ内参十φm ISE: Ion Select Eletrode m: membrane 膜电位是由溶液中的离子与电极敏感膜上的离子发生 交换产生的，形成内外两个双电层。 电极内外两个膜表面产生的扩散电位，方向相反，互 相抵消，因此横跨敏感膜两侧产生的电位差为： φm＝φ外－φ内 当敏感膜对阳离子Mn+有选择性响应时，将电极浸入含有该离子的溶液中时，在敏感膜的内外两侧的界面上均产生相界电位．并符合Nernst方程 ： 三、离子选择性电极的主要类型 原电极：敏感膜直接与试液接触的离子选 择性电 极，分为 晶体膜电极和非 晶体膜电极。 敏化电极：离子选择性电极与另一种特殊的膜组成的复合电 极，分为气敏电极和酶电 极。 1、晶体膜电极 晶体膜电极的敏感膜一般是由在水中溶解度很小，且能导电的金属难溶盐经加压或拉制而成的单晶、多晶或混晶活性膜。 晶体膜电极一般有普通型和全固态型两种形式。普通型电极的内参比电极大都为Ag-AgCl丝，内参比溶液一般为即含有能稳定内参比电极电位的离子（Cl-），又含有晶体膜响应的离子的电解质溶液。全固态型电极是将导线直接焊在敏感膜上 。 均相与非均相膜电极 按照膜的组成和制备方法的不同，可将晶体膜电极分为均相膜和非均相膜电极。 没有其它惰性材料，仅用两种以上晶体盐混合压片制成的膜，为均相膜电极，如氟电极，硫化银电极等。 若将晶体粉均匀地混合在惰性材料（硅橡胶、聚苯乙烯等）中制成的膜，为非均相膜电极。这种方法制成的电极，可以改善晶体的导电性和机械性能，使膜具有弹性，不易破裂。 氟电极： 原理: 2.非晶体膜电极 玻璃膜电极 玻璃膜电位的形成 玻璃膜电位 （2）流动载体膜电极（液膜电极） 敏感膜是由可和待测离子反应或作用的带电荷的盐类离子交换剂或中性有机螯合物分子载体溶解在增水性的有机溶剂中，再使这种有机溶剂渗透在惰性多孔材料空隙中制得的，惰性材料用来支持电活性物质形成一层薄膜。 流动载体有：带电荷（正、负电荷的大的有机离子）的离子交换剂和大的有机螯合物中性分子。如硝酸根型的长链季胺盐电活性物质、二癸基磷酸钙、冠醚化合物等。 液膜电极应用一览表 敏化电极 CO2气敏电极： 中介溶液：0.01 mol·L-1NaHCO3 气敏电极一览表 4.酶敏电极（酶电极） 酶催化反应： 5.组织电极 组织电极的酶源与测定对象一览表  四、离子选择性电极的主要性能参数 讨论： 2．响应斜率（级差）和检测下限 ②检测下限 ③电极的响应时间、稳定性和重现性 敏化电极主要指气敏电极、酶电极、组织电极等。