氟离子选择电极.ppt

2017-4-10 2017-4-10 1 1***离子选择电极及***化物***离子选择电极及***化物测定测定中国疾病预防控制中心地方病控制中国疾病预防控制中心地方病控制中心地***病所中心地***病所万桂敏万桂敏 2017-4-10 2017-4-10 2 2 ?前言?样品中***测定方法很多,如重量法、容量法、比色法、分光光度法、离子色谱及中子活化法等。另有报道用 ALF 分子吸收分光光度法测定血尿微量***、用气相色谱分离***,用微波电感耦合等离子体仪测***。 X线荧光分析测定人发中微量***。?以上众多方法中仪器分析方法设备复杂、价格昂贵、难以普及。只有比色法中的茜素锆(目视比色法),***试剂(分光光度法)较常用,目前仍被列入国标中。但比色法也有许多缺点:如灵敏度不高,操作烦琐,需将***从干扰物中分离等。?自 1966 年 Frant 和 Ross 报道了***离子选择电极应用以来,这一技术引起了国内外研究者的浓厚兴趣,使电极法在短时间内就得到了快速发展和广泛应用。该法简便。快速、灵敏、经济特别是适用于基层和现场应用。 2017-4-10 2017-4-10 3 3 一***离子选择电极分析技术 有关电极的概念?电极( electrode )是电化学测量系统中与样品接触的一类元件的通用术语。是电化学传感器。?离子选择性电极( ion selective electrode ISE )对某种特定的离子,具有选择性响应。它能将溶液中特定的离子含量转换成相应的电位,从而实现化学量——电学量的转换,使电子技术对溶液中的离子浓度进行测量。?指示电极( indicator electrode ):电极电位与溶液中待测离子活度(或浓度)呈 Nernst 响应的电极称为指示电极。?参比电极( reference electrode ):是指在温度、压力一定的条件下,其电极电位已知,且不随待测溶液的组成改变而改变。 2017-4-10 2017-4-10 4 4 ?***离子选择电极( fluoride ion selective electrode ,FISE ):是晶体均相膜电极的一种,是用电位法测量溶液中***离子活度的指示电极。 1—***化镧单晶膜 2—内参比溶液 3—内参比电极} 4 —电极插头 5—电极罩帽 6—电极支持杆图 1 ***电极结构示意图 ***电极测试机理内参比电极|内参比溶液|敏感膜|试液||参比电极( 1) 2017-4-10 2017-4-10 5 5 ?电池电动势?因为 E R 在固定条件下是恒定的, E j 忽略不计。所以, E 0 可看作是常数。因此 E 取决于 E m ,***电极的膜电位是随试液中***离子活度的变化而变化,这种响应在一定的活度区间内电位和活度之间符合 Nernst 方程。其方程式为: ? T=+t( 试液温度) ?a F -=r. ρ F- , r为活度系数,当在稀电解质溶液中 r 1 ?所以,在稀容液中活度与浓度接近,由上式可见, 其电位与-log a F -或-log ρ F成直线关系,因此可以通过测定 E值,求出 a F -或ρ F - 。 0 R j R E E E E ??? ?? 0m E E E ? ?( ) R m j R E E E E E ?? ??? 0 log F i RT E E a n F ?? ?′?? 2017-4-10 2017-4-10 6 6 ?***离子选择电极的电位产生经核磁共振及示踪原子的实验证明,单晶的导电能力是由 F-的迁移所致: LaF 3+空穴→ LaF 2 +F- ?其膜电位是由于 F -在膜与溶液界面上与膜片中相同离子间的交换和扩散引起的。 LaF 3晶格优先允许体积小,带电荷少的 F-在表面交换,因此, FISE 对F -具有高度的选择性 离子选择电极的特征参数 电极的选择性?事实上,所有的离子选择电极,并非某一离子的专属电极,它们在不同程度上受到干扰离子的影响。只有那些对待测离子具有选择性响应的电极才具有实际应用价值。因此,选择性是离子电极最重要的性能指标之一。电极的选择性用选择性系数来描述。?在考虑共存离子干扰影响时,可以由修正的 Nernst 方程式来表示电极电位。 2017-4-10 2017-4-10 7 7 ??式中 K ij表示电极对 i离子的响应与对 j离子的响应的比例倍数。可理解为在相同的条件下,同一电极对i和j离子响应能力之比。它越小,表示电极对待测离子的选择性越高。例: 选择性