离子选择电极工作原理实例分析

玻璃电极玻璃电极对金属离子的响应与玻璃组分有关。目前,大多数阳离子选择性玻璃是碱金属铝硅酸盐,它们是Na2O-Al2O3系统。改变三种组分的相对量可以使玻璃膜的选择性产生很大差异。除了上述pH玻璃电极是众所周知的之外,商业PNa电极也已被广泛使用。PNa电极的结构与pH玻璃电极的结构非常相似。内部参比电极是具有已知浓度的NaCl和KCl溶液的甘汞电极。该膜的组成为11%Na2O-18%Al2O3%SiO2。该电极可测量10-3~10-7MNa,其精度可与火焰光度计法进行比较。在测量中,Ca2和Mg2不干扰,H干扰Na的测定,但当Na:H≥100:1时,H离子干扰不大。在纯水中测量痕量的Na时,向样品中加入2滴0.2N二异丙胺溶液,使水样的pH值升至9.8-10之间,可以消除H的干扰。在中国,PNa电极已用于工业用水中痕量Na离子的测定。◆气敏电极气敏电极是20世纪70年代发展起来的一种新型离子选择电极。它属于层压电极,可测量NH3,NO2,SO2,CO2等。以氨电极为例。它内部有一个平底pH玻璃电极作为指示电极,并浸入内部填充溶液中。内部液体由0.01MNH4C1和惰性电解质如NaCl,KCl等组成。内填充溶液和测试溶液通过非常薄的透气性聚偏二氟乙烯膜分离。它只允许NH3气体通过而不允许离子通过溶液。参比电极是插入气敏电极的内部液体中的Ag-AgCl电极,因此,它与气敏电极本身容纳在同一体内。当用氨气敏感电极测量时,当测试溶液产生NH3气体时,通过透气膜扩散,并溶解在内部液体中,反应如下进行。NH3H2O=NH4OH-NH3,NH4和OH-之间存在平衡关系,并且在内部填充液体中存在足够量的NH4Cl。因此,可以认为NH4是恒定的,因此可以看出pH玻璃电极表示内部填充液[OH-中的变化-直接反映了NH3的变化。其势和[NH3]之间的关系符合能斯特方程。