[理学]第八章 电位分析法.ppt

第八章 电位分析法 §8-1 概述 §8-2 参比电极 §8-3 指示电极 §8-4 电位测定法 §8-5 电位滴定法 §8-6 电位分析法计算实例 §8-1 概 述 （1）电导分析（G= 1/R） （2）电位分析（E= k+ S log C） （3）库仑分析（Q= nFM） ( 4 ) 电解分析（就指电重量方法） （5）伏安和极谱法（i=kc） 几个基本概念 电极电位：在金属与溶液的两相界面上，由于带电质点的迁移形成了双电层，其电位差即为电极的电极电位。 电池的电动势：当流过电池的电流为零或接近于零时两极间的电位差。 2、离子选择性电极（膜电极） 离子选择性电极：也称膜电极，它能选择性地响应待测离子的浓度（活度）而对其他离子不响应，或响应很弱，其电极电位与溶液中待测离子活度的对数有线性关系，即遵循能斯特方程式。 响应机理：相界面上发生了离子的交换和扩散，而不是电子转移。 §8-2 参比电极 甘汞电极的电极电位（ 25℃） §8-3 指示电极（离子选择性电极） 一、膜电极基本概念 二、晶体膜电极 原理: 三、玻璃膜电极 玻璃膜电位的形成： 玻璃膜电位： 玻璃膜电位： 讨论: 四、流动载体膜电极(液膜电极 钙电极) 五、敏化电极 六、膜电位及其选择性 讨论： §8-4 电位测定法（直接电位法） 比较法确定待测溶液的pH值： 二、离子活度（或浓度）的测定原理与方法 1、标准曲线法 用测定离子的纯物质配制一系列不同浓度的标准溶液，并用总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）保持溶液的离子强度相对稳定，分别测定各溶液的电位值，并绘制E - lg ci 关系曲线。 注意：离子活度系数保持不变时，膜电位才与lgci呈线性关系。 总离子强度调节缓冲溶液 2、 标准加入法 三、影响电位测定准确性的因素 §8-5 电位滴定法 滴定过程的关键： 确定滴定反应的化学计量点时,所消耗的滴定剂的体积。 寻找化学计量点所在的大致范围。 突跃范围内每次滴加体积控制在0.1mL。 滴定剂用量(V)和相应的电动势数值(E)，作图得到滴定曲线。 将滴定的突跃曲线上的拐点作为滴定终点，该点与化学计量点非常接近。 二、电位滴定终点确定方法 电位分析法在医学检验中的应用 主要体现在以下几个方面： （1）用离子选择电极特别是气敏电极测定血液中的pH, pO2, pCO2, 测定血液中的K+, Na+, Cl-等离子。 （2）用酶电极和微生物传感器等测定人血液中的葡萄糖、尿素、乳酸等生物活性物质和酶活力。 （3）用免疫传感器诊断血清、蛋白质代谢异常。 例题1： 例题2: （Totle Ionic Strength Adjustment Buffer简称TISAB） TISAB的作用： ①保持较大且相对稳定的离子强度，使活度系数恒定； ②维持溶液在适宜的pH范围内，满足离子电极的要求； ③掩蔽干扰离子。 典型组成(测F-)： 1mol/L的NaCl，使溶液保持较大稳定的离子强度； 0.25mol/LHAc和0.75mol/LNaAc, 使溶液pH在5左右； 0.001mol/L的柠檬酸钠, 掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子。 设某一试液体积为V0，其待测离子的浓度为cx，测定的工作电池电动势为E1，则： 式中：χi为游离态待测离子占总浓度的分数，γi是活度系数，cx 是待测离子的总浓度。 往试液中准确加入一小体积Vs(约为V0的1/100)的用待测离子的纯物质配制的标准溶液, 浓度为cs(约为cx的100倍)。由于V0Vs，可认为溶液体积基本不变。 浓度增量为：⊿c = cs Vs / V0 再次测定工作电池的电动势为E2： 可以认为γ2≈γ1。，χ2≈χ1 ,则电位变化量： 1、测量温度：影响主要表现在对电极的标准电极电位、直线的斜率和离子活度的影响上。 仪器可对前两项进行校正，但多数仅校正斜率。温度的波动可以使离子活度变化，在测量过程中应尽量保持温度恒定。 2、线性范围和电位平衡时间：一般线性范围在10-1～10-6 mol / L；平衡时间越短越好。测量时可通过搅拌使待测离子快速扩散到电极敏感膜，以缩短平衡时间。 测量不同浓度试液时，应由低到高测量。 3、溶液特性：溶液特性主要是指溶液离子强度、pH及共存组分等。溶液的总离子强度应保持恒定。溶液的pH应满足电极的要求。避免对电极敏感膜造成腐蚀。 4、电位测量误差：当电位读数误差为1mV时， 一价离子，相对误差为3.9%