离子抉择电极是离抉一类电化学传感器,能抉择性地将被测离子的择电浓度转化为电(毫伏)讯号,并功能电化学道理中的运用Nernst方程,故可用于化学合成。离子抉择电极的离抉主要特色是,响应值为离子活度而不是择电浓度,并具备配置装备部署重大,运用不破损待测系统,离抉易于推广被动化以及微型化等,择电因此已经成为土壤以及农化仪器合成方式之一。运用 一、离抉基源头根基理 离子抉择电极是择电依据膜电位的道理而妨碍丈量的(Carlson以及Keeney,1971)。因为某些物资具备这样的运用一种属性:当它制成薄膜日后被膜分开开的两个溶液1与2之间有电位差的存在,这种电位差个别就称为膜电位(EM)。离抉膜电位的择电巨细与溶液1与2中的离子活度无关,即: (47-1) 可是运用,膜电位是不能间接妨碍丈量的,必须在溶液1与2之间插入两个参比电极组成一个电化学丈量电池能耐妨碍丈量(图47-1)。 这样测患上的电位差称为膜电动势(E电池) 惟独E1以及E0不随试样而变,E电池的变换仅决定于EM的变换。以是由E电池即可求患上EM,而后依据(47-1)式,当溶液1中离于活度a1A巳知时,即可由EM求患上试液的离子活度a1A。 但在实际使掷中,EM与离子活度间的定量关连,都以思考干扰离子的Nerst公式来呈现: (47-2) 离子活度与浓度有如下关连: (47-3) 式中fi为活度系数。 因此,当样品在组成上有较大的差距时可退出对于电极功能无影响的电解质来牢靠试样的离子强度,使试样的离子活度系数根基连结相同,从而测患上离子浓度。 二、离子抉择电极的功能以及合成方式 一、电极的功能 离子抉择电极的功能,包罗功能特色以及阻抗特色两个方面,主要的是它的功能特色。 (1)电极功能电极电位随离子活度的变换而变换并凭证Nernst方程,称为电极的能斯特响应,简称电极功能。它是离子抉择电极的最根基特色。电极功能黑白平凡以线性以及检测下限来掂量。当E电池对于-logat在方格纸上作图时可患上一校准线,此线的直线全副即为电极的线性。电极功能线性全副酿成非线性时的转折点(常选曲线上斜率为事实值的70%那点),此点在浓度座标轴上对于应的另一点,即为电极的检测下限。离子抉择电极的功能在运输以及蕴藏历程中常会发生变换.试验者在使命之初必须自己入手魔难,不能依附出厂时的检定服从。魔难中如发现活度变换10倍时电极电位的变换《△mV)与事实值相差太远,应别去不用。但也有这种状态,电极功能自身个别,因为绝缘电阻不够,或者因为浓度低至未必畛域时此外离子的干扰,或者因为反映滞后也会使电极斜率不适宜事实值。从适用角度看,惟独电极的斜率以及事实值相差不远((70%~120 % ),且重现以及晃动,依然可能运用。 (2)抉择性所谓抉择性是指电极对于欲测离子i的功能与另一干扰离子j的电极功能的相对于比值。个别用电位抉择性常数Kijpat0"来呈现。字母K的上标“Pat"呈现电位,下标“ij”呈现i离子相干于j离子而言。K值愈小呈现对于i离子的抉择性愈好。Kijpat是一个试验数据,个别按分说溶液法测患上。按下式合计Kijpat。 (47-4) Y为干扰离子的价数,Z为待测离子的价数。另一种方式是搅浑溶液法。连结一种离子浓度牢靠,改动另一种离子浓度,分说测其电位,但手续较为啰嗦。实际Kijpat值并非一着实常数,它随试样组分,试验条件与测定方式而异。并不能真正用于校对于干扰离子的影响,仅可用于预计干扰离子对于测定造成的误差巨细,以分说干扰存不才所用方式的可行性,以是无妨按较啰嗦的方式来测定Kijpat值。表47-1中列出了若于离子抉择电极的某些抉择性常数与无关的功能特色供妄想试验以及选购电极时的参考。 参考资料:土壤农业化学合成方式 |