离子选择性电极.ppt

构成：固定膜(活性物质+溶剂+微孔支持体)+液体离子交换剂+内参比机理：膜内活性物质(液体离子交换剂)与待测离子发生离子交换，但其本身不离开膜。这种离子之间的交换将引起相界面电荷分布不均匀，从而形成膜电位。几种流动载体电极01NO3-：(季铵类硝酸盐+邻硝基苯十二烷醚+5%PVC)02Ca2+：(二癸基磷酸钙+苯基磷酸二辛酯+微孔膜)03K+：(冠醚+邻苯二甲二戊酯+PVC-环已酮)04二甲基-二苯并30-冠醚-10五．气敏电极气敏电极端部装有透气膜，气体可通过它进人管内。管内插入pH玻璃复合电极，复合电极是将外多比电极（Ag／AgCI）绕在电极周围。管中充有电解液，也称中介液。试样中的气体通过透气膜进入中介液，引起电解液中离子活度的变化，这种变化由复合电极进行检测。如CO2气敏电极，用PH玻璃电极作为指示电极，中介液为0.01mol/L的碳酸氢钠。二氧化碳与水作用生成碳酸，从而影响碳酸氢钠的电离平衡来指示CO2。1六、生物电极酶电极或生物组织电极等。将生物化学与电化学结合而研制的电极。酶电极覆盖于电极表面酶活性物质(起催化作用)与待测物反应生成可被电极反应的物质，如脲的测定：氨基酸测定：上述反应产生的NH4+可由铵离子电极测定。生物组织电极由于生物组织中存在某种酶，因此可将一些生物组织紧贴于电极上，构成同酶电极类似的电极。单击此处添加小标题离子敏感场效应管(ISFET)单击此处添加小标题它是将场效应晶体管稍作改装而成。p型硅作衬底+两个高掺杂的ns和nd区(s极和d极)+涂SiO2绝缘层(于ns和nd区之间的表面)作栅级(g)Ugs=0,Uds0,此时p-nd间构成反向偏置，因d-s间无导电沟道，故Id=0当Ugs0,g-p间形成电场，空穴受斥移向p内，而Uds将载流子(电子)吸引到表面，形成导电沟道。用电极敏感膜代替栅极g，当此敏感膜与试液接触时，其表面电荷分布改变，产生的膜电位迭加到s-g上，从而使Id发生变化，该响应与离子活度之间的关系遵循Nernst公式。在栅极上涂PVC膜，可得到对K+，Ca2+，H+，X-等14—4离子选择性电极的性能参数（－）Nernst响应、线性范围、检测下限以离子选择电极的电位对响应离子活度的负对数作图（见图），所得曲线称为校正曲线。若这种响应变化服从于Nernst方程，则称它为Nernst响应。此校准曲线的直线部分所对应的离子活度范围称为离子选择电极响应的线性范围。该直线的斜率称为级差。当活度较低时，曲线就逐渐弯曲，CD和FG延长线的交点A所对应的活度a；称为检测下限。（二）选择性系数离子选择电极除对某特定离子有响应外，溶液中共存离子对电极电位也有贡献。这时，电极电位可写成其中i为特定离子，j为共存离子，Zi为特定离子的电荷数。第二项正离子取+，负离子取－。Kijpot’称为选择性系数，该值越小，表示i离子抗j离子的干扰能力越大。Kijpot有时也写成Kij，它虽为常数，数值也可以从某些手册中查到，但无严格的定量关系，常与实验条件有关。它可以通过分别溶液法和混合溶液法测定。1．分别溶液法

分别配制活度相同的响应离子i和干扰离子j的标准溶液，然后用离子电极分别测量电位值。φi＝k+Slgαiφj＝k+SlgKijαj因为，αi=αj式中S为电极的实际斜率，对不同价态的离子，

则2．混合溶液法混合溶液法是在对被测离子与干扰离子共存时，求出选择性系数。它包括固定干扰法和固定主响应离子法。如固定干扰法。该法先配制一系列含固定活度的干扰离子j和不同活度的主响应离子i的标准混合溶液，再分别测定电位值，然后将电位值E（φ）对pαi作图。从图中求得αi=KijαjZi/ZjKij=αi/αjZi/Zj（三）响应时间响应时间是指离子电极和参比电极一起从接触试液开始到电极电位变化稳定（波动在lmV以内）所经过的时间。该值与膜电位建立的快慢、参比电极的稳定性、溶液的搅拌速度有关。常常通过搅拌溶液来缩短响应时间．离子选择电极的类型及作用原理一.分类知识要点膜电位产生的原理电位法测定pH的原理离子选择电极的类型离子选择电极性能的重要参数：检测限、响应斜率、响应时间和电位选择性系数。常用的离子选择电极的定量方法：直接比较法、校正曲线法、标准加入法电位滴定反应的类型及其指示电极的选择一膜电极1.膜电位膜电位是膜内扩散电位和膜与电解质溶液形成的内外界面的Dinann电位的代数和。2.扩散电位在两种不同离子或离子相同而活度不同的液／液界面上，由于离子扩散速度的不同，能形成液接电位，它也可称为扩散电位。