离子选择性电极法测定钠离子含量

离子选择性电极法测定氟离子

自来水中氟含量的测定（氟离子选择性电极法） 一、实验目的 1、掌握氟离子选择电极测定水中氟离子含量的原理、方法。 2、了解总离子强度调节缓冲溶液的组成和作用。 3、熟悉用标准曲线法和标准加入法测定水中氟的含量。 二、实验原理 用氟离子选择性电极测定水样时，以氟离子选择电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极，组成的测量电池为 氟离子选择性电极︱试液‖SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为： E=b-0.0592loga F- 即电池的电动势与试液中的氟离子活度的对数成正比。由此可采用标准曲线法和一次性标准加入法测定氟含量或浓度。 三、仪器与试剂（自己整理） 四、实验步骤（自己整理） （1）电极的准备 （2）标准曲线制作 （3）水样中氟含量的测定 ①标准曲线法②标准加入法 五、实验数据结果处理（自己整理） 六、思考题： 1用离子选择性电极法测定氟离子时加入TISAB的组成和作用各是什么？ TISAB的组成成分对应的作用 0.1 mol/L氯化钠溶液控制离子强度,加快平衡响应时间 控制溶液的酸度，使pH=5-6 0.25 mol/L HAc-0.75 mol/L NaAc 溶液 0.001mol/L柠檬酸钠溶液掩蔽自来水中含有的Al3+、Fe3+、Sn4+等干

2标准曲线法和标准加入法各有何特点，比较本实验用这两种方法测得的结果是否相同，如果不同说明原因。 答：⑴.标准曲线法：可以适用于多次测量，并且要求标准溶液和样品具有恒定的离子强度,并维持在适宜的pH 范围内.调节离子强度所用电解质不应对测定有干扰，调节离子强度的溶液，也常加入适当的络合剂或其他试剂以消除干扰离子的影响。 ⑵.标准加入法：是在其他组分共存情况下进行测量的，因此实际上减免了共存组分的影响，古这种方法适合于成分不明或是组成复杂的试样的测定。 标准加入法比标准曲线法操作简便，这两种方法测得的实验结果在排除误差的影响时基本相同。 3为什么控制PH5.0—6.0原因？ 较高碱度时，主要的干扰物是-OH 。在膜的表面发生如下反应： -3-33F La(OH)3OH LaF +====+ 反应产生的氟离子干扰电极的响应，同时使氟离子浓度偏高； 在较高酸度时由于形成HF 2－而降低F －的离子活度，测定结果偏低。 扰离子，防止F - 与金属离子形成配合物

氯离子选择电极

实验 氯离子选择性电极的测试和应用 一、 实验目的 1、了解氯离子选择性电极的基本性能及其测定方法。 2、掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理。 3、了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法。 二、实验仪器和药品 酸度计，电磁搅拌器，217型饱和甘汞电极，氯离子选择性电极，100ml 容量瓶，50mL 、10mL 移液管。 KCl （AR ），KNO 3（AR ）,0.1%Ca(AC)2溶液，风干土壤样品。 三、 实验原理 1、电极电势与离子浓度的关系 以氯离子选择性电极为指示电极，双液接甘汞电极为参比 电极，插入试液中组成工作电池（图3-11）。当氯离子浓度 在10-1～10-5mol ·L 范围内，在一定的条件下，电池电动 势与氯离子活度的对数成线性关系。 ln ln ln Cl Cl Cl RT RT RT E E a E c E c F F F θθθγγ--±-=-=-=- 在测定中，只要固定离子强度，则γ±可视为定值。只要测 出不同Cl c -值时的电动势E ，做ln Cl E c --图（标准曲线）， 就可用了解电极的性能。并可从图中求出待测溶液的Cl -浓度。 2、电极的选择性和选择性系数 离子选择性电极常会受到溶液中其它离子的影响。也就是说，在同一电极膜上，往往可以有多种离子进行不同程度地交换。离选择性电极的特点就在于对特定离子具有较好的选择性，受其它离子的干扰较小。电极选择性的好环，常用选择性系数来表示。但是，选择性系数与测定方法、测定条件以及电极的制作工艺有关，同时也与计算时所用的公式有关。一般离子选择性电极的选择性系数k ij 可表示为： ln()i j Z Z i ij j RT E E a k a nF θ=±+

离子选择电极法测定天然水中

离子选择电极法测定天然水中F- 实验题目：离子选择电极法测定天然水中F- 一、实验目的 1．掌握电位法的基本原理。 2．学会使用离子选择电极的测量方法和数据处理方法。 二、实验原理氟离子选择电极是以氟化镧单晶片为敏感膜的电位指示电极，对溶液中的氟离子具有良好的选择性。氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可表示为：在式中，为25℃时电极的理论响应斜率，其它符号具有通常意义。 由于用离子选择电极测量的是溶液中离子的活度，而通常定量分析需要测量的是离子的浓度，不是活度。所以实验中必须控制试液的离子强度。如果测量试液的离子强度维持一定，则上述方程可表示为： E(电池) = K + (F,外) 用氟离子选择电极测量F-时，最适宜pH范围为~。pH值过低，易形成HF，影响F-的活度；但pH值过高，易引起单晶膜中La3+的水解，形成La(OH)3，影响电极的响应。故通常用pH为6的柠檬酸盐缓冲溶液来控制溶液的pH。柠檬酸盐还可消除A13+、Fe3+的干扰。 三、主要仪器及试剂 主要仪器：pH/mV计、电磁搅拌器、搅拌磁子、氟离子选择电极、饱和甘汞电极、50mL容量瓶、100mL、250mL烧杯、1mL、10mL、25 mL移液管 试剂：氟离子标准溶液：L； 柠檬酸钠缓冲溶液：L（用1:1盐酸中和至pH≈6）

四、实验步骤 1、将氟电极和甘汞电极分别与离子计或pH/mV计相接，开启仪器开关，预热仪器。 2、清洗电极：取去离子水50~60mL至100mL的烧杯中，放入搅拌磁子，插入氟电极和饱和甘汞电极。开启搅拌器，2~3min后，若读数大于-370mV，则更换去离子水，继续清洗，直至读数小于-370mV。 3、工作曲线法 (1) 标准溶液的配制及测定 用移液管准确移取浓度为L的氟离子标准溶液、、、、、于6个50mL容量瓶中，各加入mol/L的柠檬酸盐缓冲溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。将上述标准溶液分别倒出部分于250mL烧杯中，放入搅拌磁子，插入已经洗净的电极，开动电磁搅拌器，一直搅拌，待读数不变稳定2min后，读取电位值。按顺序从低至高浓度依次测量，每测量1份试液，无需清洗电极，只需用滤纸沾去电极上的水珠。测量结果列表记录于表1中。 (2) 水样的测定 取水样，置于50mL容量瓶中，加L柠檬酸钠缓冲溶液，用去离子水稀释至刻度并摇匀。倒出部分水样于250mL烧杯中，放入搅拌磁子，插入干净的电极，开动电磁搅拌器，按操作4.3.1方法读取稳定电位值。记录在表1中。 五、实验数据及其处理 1、处理及工作曲线的绘制： 表1

实验 4 水中氟化物的测定--离子选择电极法

实验四水中氟化物的测定—离子选择电极法水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一，生活饮用水水质限值为 1.0mg·L-1 。测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离子色谱法、比色法和容量滴定法，前两种方法应用普遍。本实验采用氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度，当水样中含有化合态（如氟硼酸盐）、络合态的氟化物时，应预先蒸馏分离后测定。 一．实验目的和要求 1.掌握用离子活度计或pH计、晶体管毫伏计及离子选择电极测定氟化物的原理和测定方法，分析干扰测定的因素和消除方法。 2.复习教材第二章中的相关内容；在预习报告中列出被测原电池，简要说明测定方法原理和影响测定的因素。 二.仪器 1.氟离子选择电极（使用前在去离子水中充分浸泡）。 2.饱和甘汞电极。 3.精密pH计或离子活度计、晶体管毫伏计，精确到 0.1mV。 4.磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。 5.100mL、50mL容量瓶。 6.10.00mL、 5.00mL移液管或吸液管。 7.100mL聚乙烯杯。

三.试剂 所用水为去离子水或无氟蒸馏水。 1.氟化物标准贮备液： 称取 0.2210g基准氟钠（NaF）（预先于105～110℃烘干2h或者于500～650℃烘干约40min，冷却），用水溶解后转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100μg。 2.乙酸钠溶液： 称取15g乙酸钠（CH 3COONa）溶于水，并稀释至100mL。 3.盐酸溶液：2mol·L-1。 4.总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）： 称取 58.8g二水合柠檬酸钠和85g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5～6，转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。 5.水样①，②。 四.测定步骤 1.仪器准备和操作： 按照所用测量仪器和电极使用说明，首先接好线路，将个开关置于“关”的位置，开启电源开关，预热15min，以后操作按说明书要求进行。 2.氟化物标准溶液制备：

氯离子选择性电极实验预习答案

关于氯离子选择性电极以下叙述错误的是_______________. A. 借助氯离子选择性电极可以通过简单的电动势测定方法来确定溶液中氯离 子的浓度。 B. 其膜片组成为氯化银和硫化银。 C. 用塑料管作为电极管，以全固态工艺制成。 D. 氯离子选择性电极膜表面一般都镀有铂黑，减少电极极化。 参考答案:D 关于氯离子选择性电极的作用机理，以下叙述错误的是______________. A. 当氯离子选择性电极和含氯离子溶液接触时，就会发生离子聚合反应。 B. 氯离子选择性电极是以氯化银作为电化学活性物质的。 C. 当氯离子选择性电极和含氯离子溶液接触时，电极膜表面建立起具有一定电 势梯度的双电层。 D. 当氯离子选择性电极和含氯离子溶液接触时，在电极与溶液之间产生电势 差。 参考答案:A 得出电动势与氯离子浓度的对数值成线性关系这一结论的条件有______________. A. 氯离子选择性电极必须作为正极。 B. 氯离子的活度系数近似为常数。 C. 借助每种缓冲溶液来维持待测液的离子强度约为常数。 D. 温度保持不变。 参考答案:BCD 得出电动势与氯离子浓度的对数值成线性关系这一结论后可解决如下哪些问题 ______________. A. 可以计算出氯离子选择性电极的选择性系数。 B. 了解氯离子选择性电极的性能。

C. 可以测得干扰离子的浓度。 D. 测得未知无干扰溶液中氯离子浓度。 参考答案:BD 实验中氯离子选择性电极必须接正极。 正确错误 参考答案:错误 实验数据处理时要明确实验时氯离子选择性电极接正极还是负极。 正确错误 参考答案:正确 实验数据处理时浓度单位可以依据实际情况灵活选取。 正确错误 参考答案:正确 实验数据处理时浓度不同仅仅影响直线部分的截距。 正确错误 参考答案:正确 以下关于选择性系数的叙述错误的是________________. A. 选择性系数不受其他因素影响，是一常数。 B. 选择性系数与测定方法、测定条件以及电极制作工艺有关。 C. 选择性系数与计算时所用的公式有关。 D. 常用选择性系数来表示离子选择性电极的好与坏。 参考答案: A 以下关于选择性系数的叙述错误的是__________________. A. 通常把选择性系数大于者认为无明显干扰。 B. 测定选择性系数最简单的方法是分别溶液法。 C. 写出选择性系数的同时应注明测定方法及测定条件。 D. 选择性系数越小电极的选择性越好。

离子选择性电极研究概述

2002年12月　 第19卷第4期 陕西师范大学继续教育学报(西安) Jou rnal of Fu rther Educati on of Shaanx iN o rm al U n iversity 　D ec.2002 V o l.19N o.4 　离子选择性电极研究概述 刘　静3 (咸阳师范学院化学系工程师　咸阳712000) 摘　要:本文首先回顾了离子选择性电极的发展历史,并对离子选择性电极的结构、特性、分类、分析方法及其应用进行了较为系统的论述。 关键词:离子选择性电极;电势;敏感膜;离子活度 中图分类号:O646　文献标识码:A　文章编号:1009-3826(2002)04-0107-02 1　历史回顾 电位分析法是一种经典的分析方法。它是根据指示电极的电极电位与响应离子活度的关系,通过测定由指示电极、参比电极和试液组成的原电池的电动势确定被测离子浓度的一种分析方法。早在1893年离子选择性电极就应用于电位分析。上世纪初发现氢离子选择性玻璃电极被广泛用于测定溶液的pH值。50年代末制成了测定碱金属离子的玻璃电极,其中钠离子电极性能较好。1967年E isem an 在长期研究玻璃电极的基础上,出版了关于玻璃电极组分及其响应的专著,对膜电位理论的发展作出了重大贡献。1965年Pungo r等将卤化银分散在惰性基质中,制成了卤素离子选择性电极。这些重大的进展有力地推动了离子选择性电极的研制和应用。迄今已生产出几十种离子选择性电极[1]。这对微量物质的测定和生物样品的分析起了很大作用,这一分析技术也成为电化学分析法的一个独立分支科学。 2　离子选择性电极的基本结构和响应机理 2.1　离子选择性电极的基本结构 离子选择性电极[2]是一类指示电极,它的电化学活性元件是个“膜”称活性膜或敏感膜。离子选择电极主要由两部分组成: (1)敏感膜:这是离子选择性电极最重要的组成部分,它决定着电极的性质。不同的离子选择电极具有不同的敏感膜。其作用是将溶液中特定离子活度转变成电位信号——膜电位。 (2)内导系统:一般包括内参比溶液和内参比电极。其作用在于将膜电位引出。 2.2　响应机理 离子选择性电极中,如果离子选择性电极与参比电极组成电池为: 参比电极‖试液?离子选择电极 当它和含被测离子的溶液接触时,能对溶液中特定离子选择性地产生N ern st响应,其电极电位是一种膜电位。那么对于任意价数n的离子电极,离子选择性电极(ISE)电位的N ern st表示式为: E=E H IS E± R T nF ln a 其中,E H IS E为离子选择性电极的标准电位; “+”为阳离子选择性电位; “-”为阴离子选择性电位; a为内充液中敏感离子活度。 3　离子选择性电极的特性 离子选择性电极的特性是衡量电极性能好坏的指标。 3.1　N ern st响应及斜率 如果离子选择性电极与参比电极组成的电池为: 参比电极‖试液?离子选择电极则此电池电动势为: E池=K± 2.303R T nF lg a i 　=K±R T nF ln a i 电极有很宽的测量范围,一般有几个数量级。根据膜电势公式,以电势对离子活度的对数作图,可得一直线,其斜率为R T nF。这就是校正曲线,称电极具有N ern st响应。 实际上,当活度a i很低时,由于膜物质本身的溶解以及干扰离子的影响等,校正曲线明显弯曲。电极的线性响应范围是指校正曲线的直线部分。线性响应范围是定量分析的基础,是电极性能的指标之一,一般在10-1～10-5m ol L之间或10-6m ol L之间,个别电极达10-7m ol L。所以测定的灵敏度往往满足不了痕量分析的要求。在采用离子缓冲液时,电极的N ern st响应范围可大大扩展,使电极可用于理论研究。 3.2　选择性系数及其测定 各种离子选择性电极并不是指定离子的专属性电极,它不但对指定离子有响应,而且对共存的其它离子也可能有一定的响应。 收稿日期　2002-08-06 3作者系陕西师范大学继续教育学院99级化学本科函授生,本文是其毕业论文。 701

离子选择性电极法测定水中微量氟

实验一 离子选择性电极法测定水中微量氟 实验日期：______ 同组人：________________ 成绩：____ 一、实验目的 (1)掌握离子选择性电极法测定离子含量的原理和方法； (2)掌握标准曲线法和标准加入法的适用条件； (3)了解使用总离子强度调节缓冲溶液的意义和作用； (4)熟悉氟电极和饱和甘汞电极的结构和使用方法； (5)掌握酸度计的使用方法。 二、实验原理 饮用水中氟含量的高低对人体健康有一定影响，氟的含量太低易得龋齿，过高则会发生氟中毒现象，适宜含量为0.5mg ·L -1 左右。因此，监测饮用水中氟离子含量至关重要。氟离子选择性电极法已被确定为测定饮用水中氟含量的标准方法。 离子选择性电极是一种电化学传感器，它可将溶液中特定离子的活度转换成相应的电位信号。氟离子选择性电极的敏感膜为LaF 3单晶膜(掺有微量EuF 2，利于导电)，电极管内装有0.1mol ·L -1 NaCl-NaF 组成的内参比溶液，以Ag-AgCl 作内参比电极。当氟离子选择电极(作指示电极)与饱和甘汞电极(参比电极)插入被测溶液中组成工作电池时，电池的电动势正在一定条件下与F -离子活度的对数值成线性关系： - -=F S K E αlg 式中，K 值在一定条件下为常数；S 为电极线性响应斜率(25℃时为0.059V)。当溶液的总离子强度不变时，离子的活度系数为一定值，工作电池电动势与F -离子浓度的对数成线性关系： - -=F c S K E lg ' 为了测定F - 的浓度，常在标准溶液与试样溶液中同时加入相等的足够量的惰性电解质以固定各溶液的总离子强度。 试液的pH 对氟电极的电位响应有影响。在酸性溶液中H +离子与部分F -离子形成HF 或HF 2-等在氟电极上不响应的形式，从而降低了F - 离子的浓度。在碱性溶液中，OH -在氟电极上与F -产生竞争响应，此外OH -也能与CaF 3晶体膜产生如下反应：

离子选择性电极法测定水中氟离子

离子选择性电极法测定溶液中氟离子 一、实验目的 1、了解电位分析法的基本原理。 2、掌握电位分析法的操作过程。 3、掌握用标准曲线法测定水中微量氟离子的方法。 4、了解总离子强度调节液的意义和作用。 二、实验原理 一般氟测定最方便、灵敏的方法是氟离子选择电极。氟离子选择电极的敏感膜由LaF 3单晶片制成，为改善导电性能，晶体中还掺杂了少量0．1％～0．5％ 的EuF 2和1％～5％的CaF 2。膜导电由离子半径较小、带电荷较少的晶体离子氟 离子来担任。Eu 2+、Ca 2+代替了晶格点阵中的La 3+，形成了较多空的氟离子点阵，降低了晶体膜的电阻。 将氟离子选择电极插入待测溶液中，待测离子可以吸附在膜表面，它与膜上相同离子交换，并通过扩散进入膜相。膜相中存在的晶体缺陷，产生的离子也可以扩散进入溶液相，这样在晶体膜与溶液界面上建立了双电层结构，产生相界电位，氟离子活度的变化符合能斯特方程： --=F a F RT K E lg 303.2 氟离子选择电极对氟离子有良好的选择性，一般阴离子，除OH -外，均不干扰电极对氟离子的响应。氟离子选择电极的适宜pH 范围为5-7。一般氟离子电极的测定范围为10-6~10-1mol ／L 。水中氟离子浓度一般为10-5mol ／L 。 在测定中为了将活度和浓度联系起来，必须控制离子强度，为此，应该加入惰性电解质(如KNO 3)。一般将含有惰性电解质的溶液称为总离子强度调节液 (total Ionic strength adjustment buffer ，TISAB)。对氟离子选择电极来说，它由KNO 3、柠檬酸三钠溶液组成。 用离子选择电极测定离子浓度有两种基本方法。方法一：标准曲线法。先测定已知离子浓度的标准溶液的电位E ，以电位E 对lgc 作一工作曲线，由测得的未知样品的电位值，在E-lgc 曲线上求出分析物的浓度。方法二：标准加人法。首先测定待分析物的电位E1，然后加人已知浓度的分析物，记录电位E2，通过能斯特方程，由电位E1和E2可以求出待分析物的浓度。本实验测定氟离子采用标准曲线法。 三、仪器与试剂 氟离子选择电极一支；饱和甘汞电极一支；恒温水浴锅一台。100mL 烧杯若干个，50mL 容量瓶若5个，25mL 移液管、10mL 移液管，1mL 和10mL 有分刻度的移液管各一支，100mL 容量瓶一个。 NaF(基准试剂)；KNO 3(分析纯)；柠檬酸三钠(分析纯)；NaOH(分析纯)。 氟标准溶液0.5g/L ：称取于120°C 干燥2小时并冷却的NaF 1.106g 溶于去离子水中，而后转移至1000 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，保存在聚乙烯塑料瓶中备用。 氟标准溶液0.2g/L ：移取0.5g/L 氟离子标准溶液20mL 稀释到50mL 。实验前随配随用，用完倒掉洗净容量瓶。 依照上述方法依次配制0.01g/L 、0.04g/L 的氟标准溶液。

离子选择电极法测定氟离子

,氟离子选择电极一般在 离子选择电极法测定氟离子 一.头验目的 1. 了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子的实验条件； 2. 掌握离子计的使用方法。 二.实验原理 氟离子选择电极使目前最成熟的一种离子选择电极。将氟化镧单晶封在塑料管的一端，管内装O.1mol/L NaF和O.1mol/L NaCI溶液，以Ag-AgCI电极为参比电极，构成氟离子选择电极。用氟离子选择电极测定水样时，以氟离子选择电极作指示电极，以饱和甘汞电极作为参比电极，组成的测量电池为： 氟离子选择电极丨试液II SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为： E= i? - 0.0592 log 即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比1? 10-6moL.L-1范围符合能斯特方程式。 1. 氟离子选择电极具有较好的选择性 阴离子：：OH -LaF3 + 3OH = La(OH) 3 + 3F - 阳离子：Fe 3+、Al3+、Sn(W)(易与F-形成稳定配位离子) 2. 氟离子选择电极法测定的是溶液中离子的活度，因此，必须加入大量支持电解质， 如NaCl控制试液的离子强度。 3. 用总离子强度调节缓冲液控制试液pH和离子强度以及消除干扰。通常用乙酸缓冲溶液控制溶 液的pHo用柠檬酸钠进行掩蔽。 三、仪器与试剂 离子计或pH计；氟离子选择电极；饱和甘汞电极；电磁搅拌器；容量瓶(100 mL7 只)； 烧杯(100 mL6 个)；10 mL移液管(2 个)；F-标准溶液(0.1000 mol/L)；离子强度调节缓冲液(TISAB) 四、实验步骤 1氟离子选择电极的准备：氟离子选择电极在使用前，应在含10-4moL.L-1 F- 或更低浓度 氟 离 子 选 择 膜 电 极 Au-AyCI 内参比电 极 内多比 氟化麴 单晶膜

氯离子选择电极

电化学实验二、氯离子选择电极测定水样中氯离子的浓度 【预习】 1. PXSJ -216F 型离子计使用说明。 2. 氯离子选择电极使用注意事项。 3. 双液接饱和甘汞电极使用注意事项。 4. 直接电位法基本原理。 【实验目的】 1. 掌握用标准曲线法测定氯离子浓度的原理和方法。 2. 学会PXSJ -216F 型离子计测定离子浓度的方法。 3. 了解测定氯离子浓度时的干扰因素。 【实验原理】 以待测离子的选择电极为指示电极，饱和甘汞电极（SCE ）为参比电极，浸入待测试液中组成原电池，通过对电池电动势的测量，进而求出待测离子的浓度。 电池表示为： ( - )离子选择电极∣试液 || KCl (饱和), Hg 2Cl 2(s) ∣Hg ( + ) 电池电动势为： SCE E ??-=离子 电动势与离子浓度的关系为：pCl nF RT K E 303.2+= 由上式可知：E 与pCl 成线性关系。通过测定一系列已知氯离子浓度的标准溶液的E 值，绘制E - pCl 标准曲线。由水样测得的E 值，通过标准曲线可求算出水样中氯离子浓度。 【仪器与试剂】 PXSJ -216F 型离子计，氯离子选择电极，JB-10型搅拌器，双液接饱和甘汞电极，温度传感器（温度电极），100ml 容量瓶5个，10ml 、25ml 移液管，50ml 小烧杯，洗瓶，洗耳球，小镊子，搅拌子，滤纸条等。 1.00?10-1 mol/L NaCl 标准溶液，0.1 mol/L KNO 3 溶液，10-3 mol/L NaCl 溶液（活化电极用），水样，0.1mol/L NaBr 和0.1mol/L NaSO 4溶液。 【实验步骤】

大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法方法确认

大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法 HJ/T67-2001方法确认 1.目的 通过离子选择电极法测定吸收液中氟离子的浓度，分析方法检出限、回收率及精密度，判断本实验室的检测方法是否合格 2.适用范围 本标准适用于大气固定污染源有组织排放中氟化物的测定。不能测定碳氟化物，如氟利昂。 3.职责 3.1检测人员负责按操作规程操作，确保测量过程正常进行，消除各种可能影响 试验结果的意外因素，掌握检出限、方法回收率与精密度的计算方法。 3.2复核人员负责检查原始记录、检出限、方法回收率及精密度的计算方法。3.3技术负责人负责审核检测结果及检出限、方法回收率、精密度分析结果 4.分析方法 4.1测量方法简述 4.1.2样品的采集和保存 样品的采集 污染源中尘氟和气态氟共存时，采样烟尘采样方法进行等速采样，在采样 管的出口串联三个装有75ml吸收液的大型冲击式吸收瓶，分别捕集尘氟和气态 氟。 若污染源中只存在气态氟时，可采用烟气采样方法，在采集管出口串联两 个装有50ml吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.5~2.0L/min的流速采集5~20min。 采样管与吸收瓶之间的连接管，选用聚四氟乙烯管，并应尽量短。 注：连接管液可使用聚乙烯塑料管和橡胶管。 采样点数目，采样点位设置及操作步骤，按GB/T16157-1996《固定污染源 排气中颗粒物的测定和气态污染物采样方法》有关规定进行。采样频次和时间， 按GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》有关规定进行。 样品的保存 采样结束后，将滤筒取出，编号后放入干燥洁净的器皿中，并按照采样要 求，做好记录。吸收瓶中的样品全部转移至聚乙烯瓶中，并用少量水洗涤三次吸 收瓶，洗涤液并入聚乙烯瓶中。编号做好记录。采样管与连接管先用50ml吸收

氯离子的测定

氯离子选择性电极测定水中氯含量（标准加入法） 一、教学要求： 1、了解氯离子选择性电极的基本性能； 2、掌握氯离子选择性电极的使用方法； 3、掌握标准加入法测定水中含氯量的原理和操作方法； 4、 学会使用酸度计测量电动势； 二、预习内容： 1、了解氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理； 2、了解固定离子强度的意义及方法； 3、了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法； 三、基本操作： pHS-3D 型酸度计测量电动势方法如下： 1、 打开电源开关，仪器进入测量状态 2、 把离子选择性电极和参比电极夹在电极架上； 3、 用蒸馏水清洗电极头部，再用被测溶液清洗一次； 4、 把离子选择性电极的插头持入测量电极插座处； 5、 把参比电极接入仪器后部的参比电极接口处； 6、 把两电极插在被测溶液中，将溶液搅拌均匀； 7、 按模式键至温度档（温度符号闪烁），再按上下键调节温度至室温（溶液温度），再按确定键将更改值输入； 8、按模式键至显示“测试”读取数据。 四、实验原理 氯离子选择性电极是由AgCl 和Ag 2S 的粉末混合物压制成的敏感膜，当将氯离子选择性电极浸入含Cl -的溶液中，可产生相应的膜电势（膜电势的大小与Cl -活度的对数值成线形关系）。 以氯离子选择性电极为指示电极，双液接甘汞电极为参比电极，插入试液中组成工作电池，当氯离子浓度在1～10-4mol/L 范围内，在一定的条件下，电池电动势与氯离子活度的对数成线性关系。 2.303lg C l R T E K n F α- =- 标准加入法是先测量电极在未知试液中的电动势，然后加入小体积待测组分的标准溶液，混合均匀后再测混合液中的电动势，根据两次测量的差值，代入公式计算待测组分的浓度。 先取体积为V x 、浓度为c r,x 的样品溶液，测得电动势E x ，再在样品溶液中加入体积为V s 、浓度为c r,s 的标准溶液，测得电动势E x+s ，参比电极作正极，指示电极作负极时，对阴离子，得 x r,x lg c S K E += )lg(s x r,x x r,s x V V V c V c S K E s s +++=+ E －E E ?=+x s x r s x s s r,c V V V c ?=+ 1110－S E －c c )(r x r,??=

离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素

离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素 氟是化学性质十分活泼的元素，也是煤中毒害性元素之一，煤燃烧时氟几乎全部转化为挥发性化合物排放到大气中，然后固定在土壤里或流入水中。生长在高氟土壤中的植物则会通过根部吸收氟化物，人或牲畜则会因食用高氟食物或饮用高氟水而中毒。研究表明，HF对人体的毒性是SO2的20倍，对植物具有强烈吸收和累积大气中HF的作用，不仅植物本身严重受害，而且通过食物链毒害人类和动物，破坏钙磷的正常代谢，抑制酶的活性，影响神经系统，产生低钙症、氟斑牙、氟骨症及氟中毒。我国煤含氟量一般在50豪爽/克~300毫克/克。少数矿区高达3000毫克/克。因此，准确测定蒌中氟含量，对保护地球环境具有重要的意义。高温燃烧--氟离子选择性电极法方便快捷，准确度高，实用性强，可作为煤及其它矿物质中氟含量测量的有效方法，但其测定结果的准确性会受到燃烧水解过程及电位测量系统的影响因素的干扰，主要包括试剂、仪器、煤样质量、通泼水蒸气时间、氧气流量、测量电位、干扰离子、氟电极实测斜率。在此，很有必要对上述因素做系统分析，从而能够更加高效、准确测定煤中氟含量。 1 实验原理 实验采用高温燃烧水解--氟离子选择性电极法煤中意氟量。煤样与石英砂混合后，在氧气和水蒸气混合气流中经过有机物燃烧和无机物热解2个阶段，经历从煤中分离出各利形态的氟化物并定量地溶于水中的过程。其中，燃烧阶段的反应机理和高温定硫方法相似，但硫、氮、氯、氟的产物是以SOx、NOx、HCL、SiF4形态转入冷凝水中。煤样进入高温区之前，可燃物已基本燃烧完全；进入没温区之后，煤灰全部暴露于氧气和水蒸气气流中，此时含氟矿物迅速产生水解反应，氟化物全部释放出来，并定量地转入冷凝水中。以氟离子选择性电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用标准加入法测定样品溶液中氟离子浓度，计算出煤中总氟量。 2 影响因素 试剂 石英砂 煤样在高温水解时，煤灰中碱金属和碱土金属氟化物分解后形成碱性氧化物，该氧化物很容

仪器分析-离子选择性电极的特性

主讲教师：张丽娟 第九章 电化学分析法

六、离子选择电极的特性 膜电位的选择性 共存的其它离子对膜电位产生有贡献吗? φln RT K a nF =+膜阳离子φln RT K a nF =-膜阴离子膜电位的一般表示式：

若：测定离子为i ，电荷为Z i ； 干扰离子为j ，电荷为Z j ， 考虑到共存离子产生的电位，则膜电位的一般式可写成： 膜电位的选择性 i j z z φln Σ()i ij j RT K a K a nF ????=±+???? 膜

膜电位的选择性 其意义为：在相同的测定条件下，待测离子和干扰离子产生相同电位时待测离子的活度αi 与干扰离子活度αj 的比值: K i j = αi /α j K i j 总是小于1，该值越小，表明电极的选择性越高，电极性能越好。 i j z z φln Σ()i ij j RT K a K a nF ????=±+??? ? 膜K i,j : 电极的选择性系数

膜电位的选择性 例如，K H+，Na+ = 10-2, 表示Na+活度是H+活度100倍时， Na+所提供的电位才等于H+所提供的电位 借助选择性系数，可以估算某种干扰离子对测定造成的误差： 相对误差= K i,j×(a j)z i/z j a i ×100%

膜电位的选择性 例题1： 用pNa玻璃膜电极（K Na+，K+= 0.001）测定pNa=3的试液时, 如试液中含有pK=2的钾离子, 则产生的误差是多少? 解: 误差%=(K Na+，K+×a K+ )/a Na+×100% =(0.001×10－2)/10－3×100% =1%

最新离子选择电极法测定氟离子

离子选择电极法测定氟离子 一、实验目的 1.了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子的实验条件和方法。 2.掌握离子计的使用方法。 二、实验原理 氟离子选择电极是目前最成熟的一种离子选择电极。将氟化镧单晶（掺入微量氟化铕（Ⅱ）以增加导电性）封在塑料管的一端，管内装0.1 moL·L-1NaF和0.1 moL·L-1NaCl溶液，以Ag-AgCl电极为参比电极，构成氟离子选择电极。用氟离子选择测定水样时，以氟离子选择电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极，组成的测量电池为：氟离子选择电极︱试液‖SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为： 即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比，氟离子选择电极一般在1～10-6mol·L-1范围符合能斯特方程式。 氟离子选择电极性能： ①选择性 阴离子: OH- LaF 3 + 3OH-＝ La(OH) 3 + 3F- 阳离子: Fe3+、Al3+、Sn(Ⅳ) ( 易与F-形成稳定配位离子) ②支持电解质------控制试液的离子强度。 ③总离子强度调节缓冲液-----控制试液pH和离子强度以及消除干扰。 三、仪器与试剂 离子计或pH计，氟离子选择电极， 饱和甘汞电极，电磁搅拌器， 容量瓶(100 mL 7只)，烧杯(100 mL 2个)， 10 mL移液管 F-标准溶液(0.1000 mol·L-1)； 离子强度调节缓冲液（TISAB） 四、基本操作 1. 氟离子选择电极的准备

使用前浸泡于10-4mol·L-1 F-或更低F-溶液中浸泡活化。使用时，先用去离子水吹洗电极，再在去离子水中洗至电极的纯水电位，一般在300 mV左右。 2. 线性范围及能斯特斜率的测量通常由稀至浓分别进行测量。 3. 自来水中氟含量的测定。 五、实验步骤 1. 氟离子选择电极的准备: 2. 线性范围及能斯特斜率的测量: 在5只100 mL容量瓶中，用10 mL移液管移取0.100 moL·L-1 F-标准溶液于第一只100 mL容量瓶中，加入TISAB 10 mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-2mol·L-1 F-溶液；在第二只100 mL容量瓶中，加入1.00×10-2 mol·L-1 F-溶液10.00 mL和TISAB 10 mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-3mol·L-1 F-溶液。按上述方法依次配制1.00×10-6～1.00×10-4 mol·L-1 F-标准溶液。将适量F-标准溶液（浸没电极即可）分别倒入5只塑料烧杯中，放入磁性搅拌子，插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好离子计或酸度计，开启电磁搅拌器，由稀至浓分别进行测量，在仪器指针不再移动或数字显示在±1 mV内，读取电位值。再分别测定其他F-浓度溶液的电位值。 3. 氟含量的测定： (1) 试液的制备自来水样可在实验室直接取样。 (2) 标准曲线法准确吸取自来水样50.0 mL于100 mL容量瓶中，加入TISAB 10 mL，去离子水稀释至标线，摇匀。全部倒入一烘干的烧杯中，按上述实验方法测（此溶液继续做下一步实验），平行测定三份。 定电位值，记为E 1 (3) 标准加入法在实验②测量后，再分别加入1.00 mL 1.00×10-3mol·L-1 F- 。 溶液①后，再测定其电位值，记为E 2 (4) 空白试验以去离子水代替试样，重复测定。 六、数据处理 标准曲线，确定该氟离子选择电极的线性范围及实际能斯特响1. 绘制E~logC F- 应斜率。并从标准曲线，查出被测试液F-浓度（c )，计算出试样中氟含量。 x

氯离子选择性电极测定氯离子浓度.docx

实验二氯离子选择性电极测定氯离子浓度 一、实验目的 1、了解氯离子选择性电极的构造。 2、熟悉氯离子选择性电极的选择性。 3、掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的原理和方法。 二、原理 氯离子选择性电极是属于压片膜电极，其敏感膜由AgCl 和 Ag 2S的粉末混合物压制而成。用塑料管作为电极管，并以全固态工艺制成。其结构如图2-1所示。将氯离子选择性电极浸 入含 Cl -的溶液中，可产生相应的膜电势。 图 2-1氯离子选择性电极结构示意图 以氯离子选择性电极作指示电极，为正极；饱和甘汞电极作参比电极，为负极。插入 溶液中组成工作电池，如图2-2 。 3 1 2 - + 54 pH 计 电磁搅拌器 图 2-2测定氯离子浓度装置示意图 1.氯离子选择性电极 2.饱和甘汞电极 3.KNO 3盐桥 4.饱和 KNO 3 5.待测溶液

电池电动势： E=?膜- ?甘 （ K - 2.303RT = lg[ Cl ]) - ?甘 nF （ K + 2.303RT = pCl ) - ?甘 F = K ' + 2.303RT pCl F 电池电动势 E 与氯离子浓度的负对数呈线性关系。 利用标准曲线法， 在一定条件下， 分别测出一系列不同浓度的氯离子标准溶液的电池电动势 E ，以标准溶液的浓度的负对数为横坐标，相应的电池电动势为纵坐标，在坐标纸上描 点作图， 就可制得标准曲线。 若在同样条件下测未知溶液的电池电动势， 即可由标准曲线得知被测溶液的氯离子浓度的负对数，从而求得被测溶液中氯离子的浓度。 离子选择性电极对特定的离子有电位响应， 因而用来测定该离子。 但离子选择性电极并不是专一性电极， 除对特定离子有响应外， 对于某些其他离子也会有响应， 只是响应程度不同或响应较小。 一般情况下，阳离子不干扰阴离子选择性电极，阴离子不干扰阳离子选择性电极。但 如与膜表面上的离子反应生成一种新的、 不容性的化合物时， 无论阴离子或阳离子都会出现干扰。 Ag + ，Hg 2 2+， Hg 2+等阳离子对氯离子的测定有干扰，可用 EDTA 掩蔽以消除干扰。 Br -，I -，S 2-， CN -等阴离子对氯离子的测定也有干扰， S 2-离子可以加 PbCO 3除掉。在 Cl - 离子浓度为 10 -4 - 离子浓度达到 -4 - -4 mol/L 时， Br 2×10 mol/L ，I 离子浓度达到 1×10 mol/L ，出现 干扰。 三、仪器与试剂 pH 计，磁力搅拌器，搅拌子，氯离子选择性电极，饱和甘汞电极， KNO 3盐桥， 容量 瓶： 100ml 1 个， 50 ml 4 个， 25ml 移液管 1 支， 10ml 吸量管 2 支， 5 ml 吸量管 2 支， 1ml 吸量管 2 支， 100 微升微量注射器 2 支， 50ml 烧杯 6 个。 0.1000mol/LNaCl 标准溶液， 0.1mol/LNaBr 溶液， 1mol/LNa 2SO 4 溶液， KNO 3饱和溶液，待测未知液。 四、实验步骤 1、标准曲线的制作 ： （ 1）氯离子系列标准溶液的配制：用 0.1000mol/LNaCl 标准溶液依次稀释成 -2 ， 5.00 ×10 -2 -3 -4 -5 ， 1.00 ×10， 1.00 ×10， 1.00 ×10 mol/LNaCl 的系列标准溶液。 1.00 × 10 （2）氯离子系列标准溶液电动势的测定： 用氯离子选择性电极为正极， 带KNO 3 盐桥的饱和

第十五章 电位分析及离子选择性电极分析法

第十五章电位分析及离子选择性电极分析法 15-1 概述 电位分析法(potentiometry)：是以测量原电池的电动势为基础，根据电动势与溶液中某种离子的活度（或浓度）之间的定量关系（能斯特方程）来测定待测物质活度（或浓度）的一种电化学分析方法。它是以待测是液作为化学电池的电解质溶液，于其中插入两支电极，一支是电极电位随试液中待测离子的活度（或浓度）的变化而变化，用以指示待测离子的活度（或浓度）的指示电极（一般做负极）；另一支是在一定温度下电极电位基本不变，不随试液中待测离子的活度（或浓度）的变化而变化的参比电极（常作正极），通过测量该电池的电动势来确定待测物质的含量。 根据原理不同可分为直接电位法和电位滴定法。 1 直接电位法(direct potentiometry) ：是将电极插入被测液中构成原电池，根据原电池的电动势与被测离子活度间的函数关系直接测定离子活度的方法。 2 电位滴定法(potentiometric titration):是借助测量滴定过程中电池电动势的突变来确定滴定终点，再由滴定终点所消耗的标准溶液的体积和浓度，根据反应计量关系对待测物质进行定量的方法。 电位分析及离子选择性电极分析法具有选择性好、灵敏度高（10-5~10-8mol/L，微量分析）、仪器设备简单、操作方便、分析速度快、不破坏试液等优点。广泛应用于多种领域。 15-2 离子选择性电极及其主要性能参数 离子选择性电极是电位分析法中应用最广泛的指示电极。它属于薄膜电极，对溶液中特定离子具有选择性响应。 一电极的基本构造 是由对特定离子具有选择性响应的薄膜（敏感膜或传感膜）、内参 比溶液、内参比电极、导线和电极杆等部件构成，又称为膜电极。 1 敏感膜：是电极的关键部件。将内侧的内参比溶液和外侧的待测溶液 分开，对电极电位的响应、选择性、稳定性等起着决定作用。 2 内参比电极：一般为Ag-AgCl电极 3 内参比溶液：由用以恒定内参比电极电位的Cl-和能被敏感膜选择性响应的特定离子组成。二膜电位 1 膜电位 m：指横跨敏感膜两侧溶液之间产生的电位差。 产生原理：是溶液中离子与电极敏感膜上的离子发生离子交换作用的结果。当敏感膜两侧分

离子选择电极法题库及答案

离子选择电极法 （一）氟化物 分类号：G12-1 主要内容 ①环境空气氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法(HJ480-2009) ②环境空气氟化物的测定石灰滤纸氟离子选择电极法(HJ481-2009) ③大气固定污染源氟化物的测定选择电极法(HJ／T67-2001) 一、填空题 1．环境空气中的无机气态氟化物以、等形式存在，颗粒物中有时也含有一定量的无机氟化物。①② 答案：氟化氢四氟化硅 2．滤膜采样氟离子选择电极法测定环境空气中氟化物时，将乙酸—硝酸纤维微孔滤膜放入磷酸氢二钾浸渍液中浸湿后沥干，摊放在大张定性滤纸上，于℃下烘干，装入塑料袋中，密封好放入中备用。② 答案：40 干燥器 3．大气固定污染源的氟化物系指气态氟和尘氟的总和。《大气固定污染源氟化物的测定选择电极法》(HJ／T67-2001)中的气态氟用溶液吸收，尘氟指溶于的、与颗粒物共存的氟化物。③ 答案：氢氧化钠盐酸溶液 4．根据《大气固定污染源氟化物的测定选择电极法》(HJ／T67-2001)测定大气固定污染源中氟化物时，污染源中尘氟和气态氟共存时，采用烟尘采样方法进行，在采样管的出口串联三个装有75m1吸收液的吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。③ 答案：等速采样大型冲击式 5．根据《大气固定污染源氟化物的测定选择电极法》(HJ／T67-2001)测定大气固定污染源中的氟化物，污染源中只存在气态氟时，可采用方法，在采样管出口串联两个装有50m1吸收液的多孔玻璃吸收瓶，以 L／mln的流速采集5～20min。③答案：烟气采样 0.5～2.0 6．离子选择电极法测定环境空气中氟化物时，测定体系中的高价阳离子[例如三价铁离子、

氯离子选择性电极性能的测试及自来水中氟含量的测定

实验八氯离子选择性电极性能的测试及自来水中氟含量的测 定 【教学目标】 1. 通过对氯离子选择性电极性能的测试及自来水中氟含量的测定实 验，学生掌握离子选择项电极测定电位选择性系数的原理、方法 以及操作技术，并学会利用该方法建立标准曲线去测定自来水中 的氟离子含量。 2. 通过该实验，学生初步掌握离子选择性电极的测定原理、使用注 意事项以及主要特征，并且学会从实验仪器了解实验相关原理及 相关化学知识的方法。 3. 拓展学生对电化学应用的了解，并激发学生对电化学知识学习的 兴趣。 【实验原理与技术】 离子选择性电极是一种电化学传感器，它对特定的离子有电位响应。但任何一支离子选择性电极不可能只对溶液中的某特定离子有响应，对其他某些离子也会有响应，若把氯离子选择性电极侵入含有Br-溶液时，也会产生膜电位。当Cl-和Br-共存于溶液中时，由于Br-存在必然会对 Cl-的测定产生干扰。为了表明共存离子对电位的“贡献”，可用一个扩展的能斯特公式描述：式中：i为被测离子；j为干扰离子；n和b分别为被测离子和干扰离子的电荷数；K ij为电位选择系数。从上式可以看出，电位选择系数愈小，电极对被测离子的选择性愈好。 测定K ij的方法可以用分别溶液法和混合溶液法，本实验采用混合溶液法测定K ij。混合溶液法是i、j离子共存于溶液中，实验中配制一系列含有固定活度的干扰离子和不同活度的被测离子的标准溶液，分别测量电位值，绘成曲线，如图所示。

曲线中的斜线部分（a i>a j）的能斯特 方程为： 在曲线的水平部分（a j>a i），电极对i 离子的响应可以忽略，电位值完全由j 离子决定，则： 假定K1=K2，在两直线的交点处 E1=E2，可以得出下述公式：因此可 以求得K ij值，这一方法也称为固定干扰法，本实验以Br-为干扰离子，测定氯离子选择性电极的电位选择系数。 【实验用品】 1、仪器 pHS-3D型酸度计；电磁搅拌器；217型饱和甘汞电极；PCl-1型氯离子选择性电极；容量瓶；移液管。 2、试剂 (试剂均为分析纯) 0.100 mol/L NaCl标准溶液；0.010 mol/L NaBr标准溶液；1.0 mol/L KNO3溶液pH值约2.5左右；饱和KCl溶液。 【实验操作步骤】 1、仪器的准备 按酸度计操作步骤调试仪器，选择mV键，检查232型甘汞电极是否充满KCl溶液，若未充满，应补充饱和KCl溶液，并用皮筋将套管连接在甘汞电极上。 2、离子选择性电极的准备 接通电源，预热20 min，校正仪器，调仪器零点。氟电极接仪器负接线柱，饱和甘汞电极接仪器正接线柱。将电极插入蒸馏水中，测定之前，需用去离子水洗电极洗至空白电位。 3、标准溶液配制 准确吸取适量的Cl-标准溶液于50 mL容量瓶中以配制0.0001，0.001，0.005，0.01及0. 01 mol/L的一系列溶液，各加入5.00 mL 0.01 mol/L的Br-标准溶液和15 mL 1.0 mol/L KNO3溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。