《氟离子选择电极》PPT课件

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1、氟离子选择电极法测定氟化物的有关技术张亚平厦门市疾病预防控制中心2007.5［地方病检测技术培训班讲义］1内容纲要一、氟离子选择电极分析技术二、氟电极法测定结果的影响因素及其消除方法三、仪器测试装置的正确使用2一、氟离子选择电极分析技术1、有关电极的概念离子选择性电极(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，而对溶液中的离子浓度进行测量。指示电极：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。在氟化物测定

2、的离子选择电极法中氟电极为指示电极。参比电极：是指在温度一定的条件下，电极电位已知，且不随待测溶液的组成改变而改变。在氟化物测定的离子选择电极法中甘汞电极为参比电极。3氟电极的膜电位是随试液中氟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：……(1)T=273.15+t(被测液温度)，ni＝aF=r·ρF，r为活度系数，当在稀电解质溶液中r≈1，ρF为被测离子浓度。所以，在稀溶液中活度与浓度接近，由式(1)可见，电位E与-logaF或-logρF成直线关系，因此可

3、以通过测定E值，可求出aF或ρF。42、离子选择电极的特征参数电极的选择性事实上，所有的离子电极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。53、线性范围和检测下限⑴线性范围：各种离子电极在一定的条件下，其电极电位与待测离子活度间符合Nernst关系。所得到的E-log(ai)曲线中直线部分所对应的浓度范围称为ISE的线性

4、范围。⑵检测下限：表明离子选择电极可进行有效测量待测离子的最低浓度。目前大多数商品电极的检测下限为1×10-7～1×10-5mol/L。6-7①主要因素是电极膜活性物质在溶液中的溶解度，即测定下限不能低于电极膜活性物质的溶解度。②测试方法和溶液的组成。③电极的预处理及搅拌速度等。影响检测下限的因素：84、电极斜率s在线性范围内，当待测离子的活度变化一个数量级时所引起的电极电位变化值（mV）称为该电极对所给定离子的斜率，即为E-logai曲线的斜率。理论值：表示为s=2.303RT/(niF)。反映了被测离子的活度

5、变化10倍时，膜电极将其转换为电位的能力，25℃时一价离子为59.16mV。在实际应用时由于电极性能变化，电极的斜率会偏离理论值。若电极的斜率过低，将增大测量的误差。判断：一般认为电极的实测s达到理论值的90%以上可认为质量较好，小于70%则认为电极不合格。95、响应时间及稳定性响应时间：指电极浸入试液后达到稳定电位（±1mv）所需时间。一般几秒至几分钟不等。电极响应时间及稳定性的影响因素：①与电极膜本身结构、性质、溶解度、厚度、光洁度等有关。②与待测液的浓度有关。③与被测离子到达电极表面的速度有关：搅拌溶液可加

6、速被测离子到达电极表面的速率，从而加快电极达到平衡的时间。所以在测量为未知溶液时，应该与标准品在同一搅拌速度下进行。④与共存离子的种类和浓度有关：当共存于被测液中的离子为不干扰离子时，它的存在能缩短响应时间，当共存离子为干扰离子时，将增加响应时间。10⑤温度：温度升高时，将缩短电极的响应时间。加快离子交换速度，降低内阻，加快电荷在膜内传导。稳定性：是指电极保持在恒温条件下，E值可在多长时间内保持恒定。用漂移程度和重现性来衡量。漂移：是指在恒定组成和温度的溶液中，膜电极与参比电极构成的电池的电位随时间而缓慢有序变化

7、程度。重现性：电极的重现性则是指多次测量之间电极电位重现程度。116、电极的寿命电极的寿命：是指电极保持其符合能斯特方程功能的时间。电极寿命的影响因素：①机械损伤。②敏感膜受到化学腐蚀。③连续使用在热或者腐蚀性溶液中使用，寿命可能只有几天甚至更短。正常使用通常可能达到1～2年。127、电极的老化和中毒电极的老化：是指电极使用一段时间后内阻增加，灵敏度下降的现象。表现为响应时间长，响应斜率降低，线性范围变窄等，敏感膜失去活性现象。原因：①敏感膜中离子逐渐地溶解到溶液中，引起载体减少，交换电流变小。②“晶格缺陷”的逐

8、渐减少。溶液和敏感膜的离子交换使结晶中的“缺陷“趋向消失。电极中毒：是指电极表面活性材料与试液中离子发生化学反应，导致电极对被测离子活度不再具有能斯特响应功能的现象。对大多数的固膜电极可采用机械布轮抛光的办法更新电极表面。即可恢复电极的正常功能。138、参比电极性能及使用：参比电极(甘汞电极)性能（1）装置简单，电极电位重现性好，在测量电势时，即使有微量电流通过，电极电位