(玻璃膜電極)

電極的構造電極內成方一定濃度的HCl溶液(內參比溶液),插入銀-氯化銀電絲(內參比電極),電極玻璃泡的下端是一層特殊的玻璃膜(電極膜),該玻璃膜由SiO2中加入Na2O和少量CaO燒結而成,膜的厚度約0.1mm。玻璃膜中的Na 于溶液中的H 可以發(fā)生交換,對H 有選擇性響應。將氫離子選擇性電極插入含H 的試液,該電極記作

Ag,AgCl(s)|HCl溶液|玻璃膜|試液(aH )

膜電位的概念 玻璃電極使用前,必須在純水中浸泡一段時間.由于玻璃的硅氧結構與H 的鍵合作用大于Na ,浸泡過程中,玻璃膜表面的Na 被H 取代,形成了一層很薄的水合硅膠層(因在玻璃膜的外部,也稱外水合硅膠層)。水合硅膠層中的氫離子或獨于水中氫離子活動存在差異,在水合硅膠層與水的接觸界面形成了電位差。

當浸泡的玻璃電極進入待測溶液時,由于待測溶液與純水的氫離子活度的差異,氫離子在水和硅膠層與待測溶液兩項之間重新進行交換,水合硅膠層與待測溶液的接觸界面形成了新的電位差(記作φ外),這個電位差與待測溶液中氫離子活度a外有關。

在電極內部,由于玻璃膜始終浸泡在內參比溶液中,在玻璃膜的內表面也形成了一層內水合硅膠層,內水合硅膠層與內參比溶液的接觸界面也存在電位差(記作φ內)。這個電位差與內參比溶液中氫離子的活度a內有關,但由于內參比溶液中的氫離子活度是一定的,這個電位差也是一定的。

既然外水合硅膠層與待測溶液、內水合硅膠層與內參比溶液的接觸界面均存在電位差,那么,跨越玻璃膜兩端(從內參比溶液經玻璃膜到外部待測溶液)也存在電位差,這個電位差稱作膜電位,記作φ膜。顯然,膜電位等于上述兩個電位差的代數和,即

ψ膜=ψ外-ψ內

因為ψ外與a外有關,而ψ內有是一定的,所以,ψ膜與a外有關。

離子選擇性電極造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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離子選擇性電極 復合F-離子電極/PY-I01 查看價格 查看價格

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電極 品種:鈰鎢棒;直徑(mm):Ф3;規(guī)格:Ф3×150;長度(mm):150 查看價格 查看價格

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電極 品種:鈰鎢棒;直徑(mm):Ф1.6;規(guī)格:Ф1.6×150;長度(mm):150 查看價格 查看價格

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電極 品種:鈰鎢棒;直徑(mm):Ф2;規(guī)格:Ф2×150;長度(mm):150 查看價格 查看價格

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電極 品種:鈰鎢棒;直徑(mm):Ф2.4;規(guī)格:Ф2.4×150;長度(mm):150 查看價格 查看價格

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電極 品種:鈰鎢棒;直徑(mm):Ф3.2;規(guī)格:Ф3.2×150;長度(mm):150 查看價格 查看價格

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
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韶關市2010年7月信息價
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kW·h 梅州市大埔縣2022年2季度信息價
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kW·h 梅州市蕉嶺縣2022年1季度信息價
材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數 最新報價
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氨敏電極 杰瑞HD-2521氨敏電極|1臺 1 查看價格 北京美華儀科技有限公司 廣東  深圳市 2017-06-21
PH電極 位號AE106,傳感器:TPH-SOC10 PH電極浸入式安裝,線纜長度10m.IP68|1套 1 查看價格 上海赫吉測控儀表有限公司 廣西  崇左市 2022-10-08
PH電極 位號AE402,傳感器:TPH-SOC10 PH電極管道式安裝,線纜長度10m.IP68|1支 1 查看價格 上海赫吉測控儀表有限公司 廣西  崇左市 2022-10-08
氨氮(電極法) 型號:SWQ-7330規(guī)格:氨氮分析儀基于離子選擇法測量銨離子,由工作電極、參比電極、離子選擇膜和解液組成.只有待測銨離子可以遷移通過離子選擇膜,并發(fā)生荷變化,在工作電極上產生位,位值與離子|4套 3 查看價格 廣州市熹尚科技設備有限公司 廣東   2021-08-06
ORP電極 -1500-1500mV,復合電極,內置前置放大器和測溫元件,精度±20mV,IP68,不銹鋼,帶安裝附件和10m纜|2套 1 查看價格 深圳市愛樂尼特儀器有限公司 廣東   2021-10-29
ORP電極 -1500-1500mV,復合電極,內置前置放大器和測溫元件,精度±20mV,IP68,不銹鋼,帶安裝附件和10m纜|2套 1 查看價格 深圳市愛樂尼特儀器有限公司 廣東   2021-10-29
pH智能電極 型號:規(guī)格:pH/溫度傳感器是一款采用 RS485 通訊接口和標準 Modbus 協(xié)議的 pH 智能電極.耐腐蝕殼體,IP68 防護等級,適用于各種惡劣工作環(huán)境;選用工業(yè)級復合 電極,參比電極雙鹽|4件 3 查看價格 廣州市熹尚科技設備有限公司 廣東   2021-08-06
pH/離子選擇電極測定儀 詳見附件|1臺 3 查看價格 湖南水金儀器設備有限公司 江西   2021-12-02

其中一種分法:

原電極(基本電極或主體電極)

晶體膜電極

單晶膜電極(入氟離子選擇性電極)

多晶膜電極

離子選擇性電極

非晶體膜電極

剛性基質電極(如玻璃膜電極)

流動載體電極(如鈣離子選擇性電極)

敏化電極

氣敏電極(如氨氣敏電極)

酶電極

離子選擇性電極的基本特性是衡量電極優(yōu)劣的指標。

離子選擇性電極選擇性

電極在對一種主要離子產生響應時,會受到其他離子,包括帶有相同和相反電荷的離子的干擾。公式(1)反映了相同電荷離子對膜電勢的影響,它用選擇性系數Kij來表示,此值愈小,電極對i離子的選擇性愈高, 一般要求Kij值在10-3以下。Kij不是一個嚴格的常數,它隨測定的方法和條件而異,因此只能用來估量電極對不同離子響應的相對大小,而不能用來定量校正干擾離子所引起的電勢變化。電極的選擇性主要決定于電極活性材料的物理、化學性質和膜的組成。

離子選擇性電極測量范圍

電極有很寬的測量范圍,一般有幾個數量級。根據膜電勢的公式,以電勢對離子活度的對數作圖,可得一直線,其斜率為RT/ZiF。這就是校正曲線。實際上,當活度ai很低時,由于膜物質本身的溶解以及干擾離子的影響等,校正曲線明顯彎曲。電極的線性響應范圍是指校正曲線的直線部分,它是定量分析的基礎,大多數電極的響應范圍為10-1~10-5Μ,個別電極達10-7Μ,所以測定的靈敏度往往滿足不了痕量分析的要求。在采用離子緩沖液時,電極的線性響應范圍可大大擴展(如銀電極可達10-20Μ),使電極可用于理論研究。

離子選擇性電極響應速度

電極的響應時間有不同的表示方法,浸入法測定的響應時間是指從電極接觸溶液開始至達到穩(wěn)定電勢值(±1毫伏)的時間;注射法則通過迅速改變測量溶液濃度,測量達到電勢最終變化值ΔE的固定百分數的時間,如t90,t95等。電極的響應時間隨電極種類、溶液的濃度、溫度、電極處理方法而異。一般,固態(tài)電極響應較快,有的只有幾毫秒(如硫化銀電極);液膜電極響應較慢,通常從幾秒到幾分鐘。電極的響應速度是判斷電極能否用于連續(xù)自動分析的重要參數。

離子選擇性電極準確度

通過測量電勢直接計算離子的活度或濃度,其準確度不高,且受到離子價態(tài)的限制。理論計算表明,對于一價離子,1毫伏的測量誤差會導致產生±4%的濃度相對誤差。離子價態(tài)增加,誤差也成倍增加。此外,電極在不同濃度范圍有相同的準確度,因此它較適用于低濃度組分的測定。

離子選擇性電極其他性能

電極的內阻較高,一般在幾百千歐到幾兆歐之間,玻璃電極和微電極則更高,所以要求使用高輸入阻抗的測量儀器。一般,電極壽命在數月至數年間。

離子選擇性電極電極常見問題

離子選擇性電極(見彩圖)的基本結構見圖。電極的敏感膜固定在電極管的頂端,管內裝有內充溶液,其中插入內參比電極(通常為Ag│AgCl電極),內充溶液的作用在于保持膜內表面和內參比電極電勢的穩(wěn)定。

離子選擇性電極是一個半電池(氣敏電極例外),它的電勢不能單獨測量,而必須和適時的外參比電極組成完整的電化學電池,然后測量電池的電動勢,它包括以下幾項:

E=Em En E1-Ew式中En為內參比電極的電勢;

Ew與E1為外參電極的電勢及其液接部分的液接電勢。

在一般測量中,上述三項都要求保持不變,因此電動勢EEm之間只差一個常數項,它的變化完全能反映Em的變化。

主要是TMS【T.特奧雷爾(Teorell)、K.H.邁爾(Meyer)、J.F.西弗斯(Sievers)]理論及美國艾森曼學派和蘇聯(lián)尼科爾斯基學派對它的發(fā)展。

當一片電化學膜將兩種電解質溶液隔開時,如果膜對任何離子的通過均無阻礙,而只起防止兩種溶液迅速混合的作用時,則在膜兩側的溶液間就產生一個來自溶液中各離子的濃度和淌度差別的擴散電勢,稱為液體接界電勢。另外一種情況是,如果膜至少完全阻止其中的一種離子通過,則產生所謂唐南電勢。離子選擇電極的敏感膜是一種選擇性穿透膜,它對不同離子的穿透只有相對選擇性而無專一性,因此,膜電勢介于上述兩種極端情況之間。

TMS 理論的基本假設是:膜的總電勢由三部分組成,它等于膜兩側面與溶液界面上的兩個相界面電勢與膜內的擴散電勢之和。在此基礎上,導出了包含唐南項與漢德森項的膜電勢方程式。艾森曼等通過求解能斯脫-普朗克流量方程,分別推導出不同類型電極的膜電勢方程式。

在電極膜只允許帶同樣電荷的離子通過而不允許帶相反電荷的離子和溶劑分子通過,穿過膜的離子均有理想行為和膜電流為零的前提下,可用統(tǒng)一的公式來表示膜電勢Em:   (1)式中a媴和a徎為i離子在溶液1和2中的活度;a徾和a徿為總數為N種的j離子在溶液1和2中的活度;ZiZj為離子ij的電荷數;T為絕對溫度;R為氣體常數;F為法拉第常數;Kij為電極對主要離子i相對于其他離子j的選擇性系數。當溶液2中的組成不變時,a徎和a徿均為恒定值,則得: 上式就是尼科爾斯基-艾森曼方程式,是離子選擇性電極分析中的基本方程式。

如果電極對i離子有高度的選擇性,即所有的Kij均接近于零,則上式變成: 其形式與能斯脫公式完全一致。這就是人們習慣于用能斯脫關系來描述離子選擇性電極的響應特性的原因。

1906年由R.克里默最早研究的,隨后由德國的F.哈伯等人制成的測量pH值的玻璃電極是第一種離子選擇性電極。1934年B.倫吉爾等觀察到含氧化鋁或三氧化二硼的玻璃電極對鈉也有響應。50年代末,G.艾森曼等制成了對氫離子以外的其他陽離子有能斯脫響應的玻璃電極。1936年H.J.C.坦德羅觀察了螢石膜對Ca2 的響應,1937年I.M.科爾托夫用鹵化銀薄片試制了鹵素離子電極。1961年匈牙利的E.蓬戈系統(tǒng)研制了以硅橡膠等為惰性基體的,對包括Ag 、S2-和鹵素離子在內的多種離子有響應的沉淀膜電極。1966年美國的M.S.弗蘭特和J.W.羅斯用氟化鑭單晶制成高選擇性的氟離子電極,這是離子選擇性電極發(fā)展史上的重要貢獻;次年羅斯又制成第一種液體離子交換型的鈣離子電極。與此同時,瑞士的西蒙學派通過從抗菌素制備鉀電極,開始了另一類重要的電極,即中性載體膜電極的研究。到60年代末,離子選擇性電極的商品已有20種左右,這一分析技術也開始成為電化學分析法中的一個獨立的分支學科。

主要有兩類方法:①直接電勢法,通過測量電勢,由校正曲線或計算法求得待測物的濃度。為使樣品和標準溶液中的離子的活度系數一致,要加入含高濃度惰性電解質的離子強度調節(jié)緩沖液。②電位滴定法,利用離子選擇性電極作為電位滴定的指示電極,它能達到與一般容量法相同的高準確度。由于可用電極指示待測離子和滴定劑離子甚至指示劑離子的濃度變化,所以該法擴大了電極的應用范圍。

離子選擇性電極是一種簡單、迅速、能用于有色和混濁溶液的非破壞性分析工具,它不要求復雜的儀器,可以分辨不同離子的存在形式,能測量少到幾微升的樣品,所以十分適用于野外分析和現場自動連續(xù)監(jiān)測。與其他分析方法相比,它在陰離子分析方面特別具有競爭能力。電極對活度產生響應這一點也有特殊意義,使它不但可用作絡合物化學和動力學的研究工具,而且通過電極的微型化已被用于直接觀察體液甚至細胞內某些重要離子的活度變化。離子選擇性電極的分析對象十分廣泛,它已成功地應用于環(huán)境監(jiān)測、水質和土壤分析、臨床化驗、海洋考察、工業(yè)流程控制以及地質、冶金、農業(yè)、食品和藥物分析等領域。

離子選擇性電極電極文獻

新型PVC膜鋅離子選擇性電極研究 新型PVC膜鋅離子選擇性電極研究

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研制以3,5-二溴水楊醛二縮鄰苯二胺為中性載體的新型聚氯乙烯(PVC)膜鋅離子選擇性電極。該電極對Zn2+具有良好的選擇性,呈現出近能斯特電位響應,響應線性范圍為1.0×10-5~1.0×10-1mol/L,檢出限8.0×10-6mol/L,斜率為36.8mV/dec。電極的響應時間為55s,在連續(xù)使用一個月后其電位響應性能未見下降。電極的響應機理通過交流阻抗技術進行初步研究,可應用于工業(yè)廢水、飼料、藥品等樣品中鋅含量的檢測。

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雙臂套索冠醚PVC膜碘離子選擇電極 雙臂套索冠醚PVC膜碘離子選擇電極

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研究了兩種新型雙臂套索冠醚1,10_二(5_氯_8_羥基喹啉_7_亞甲基)_1,10_二氮雜_4,7,16_三氧雜_13,19_二硫雜環(huán)二十一烷 (Ⅰ )和1,13_二(5_甲基_8_羥基喹啉_7_亞甲基)_1,13_二氮雜_4,7,10_三氧雜_16,19_二硫雜環(huán)二十一烷 (Ⅱ )為載體的PVC膜電極的響應行為 ;實驗結果表明 ,兩電極均顯示陰離子響應 ,其中對碘離子具有優(yōu)良的能斯特電位響應性能 ,線性范圍為10-5~10-1 mol/L ,斜率分別為 -59.1mV/pcI- 和 -57.6mV/pcI- ;電極具有讀數穩(wěn)定 ,重復性好 ,pH值范圍寬等優(yōu)點 ;將該電極用于藥品中碘含量的測定 ,其結果與藥典法一致

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1、能斯特響應

2、離子強度調節(jié)劑

離子選擇性電極響應的是離子的活度,活度=活度系數×濃度。因此要用離子選擇性電極測定溶液中被測離子濃度的條件是,在使用標準溶液校準電極和用此電極測定樣品這兩個步驟中,必須保持溶液中離子活度系數不變,由于活度系數是離子強度的函數,因此也就是要求保持溶液的離子強度不變,最常用的方法是在標準和樣品溶液中加入相同量的惰性電解質,稱為離子強度調節(jié)劑,有時將離子強度調節(jié)劑、PH緩沖溶液和消除干擾的掩蔽絡合劑等事先混合在一起,這種混合溶液稱為總離子強度調節(jié)緩沖劑,簡稱TISAB。當溶液中離子強度足夠大且保持恒定時,電極的膜電位與溶液中被測離子的濃度成線性關系。

3、選擇性系數

離子選擇性電極是都有使用價值,很重要的一條就是選擇性是否好,理想的電極是只對特定的一種離子產生電位響應,其他共存離子不干擾,但實際上不容易做到。

4、穩(wěn)定性

電極表面的沾污或物理性質的變化,影響電極的穩(wěn)定性,電極的良好清洗,浸泡處理,固體電極的表面拋光等都能改善這種情況,電極密封不良,粘接劑選擇不當,或內部導線接觸不良等也導致電位不穩(wěn)定。

5、響應速度

電極響應的速度對于連續(xù)監(jiān)測是十分重要的,電極響應速度一般較快,有的電極甚至低于1分鐘,一般也在數分鐘之內,響應速度與測量溶液的濃度,試液中其他電解質的存在情況,測量的順序以及前后兩種溶液之間濃度差等都有關系,測定濃溶液后再測稀溶液,平衡時間較長,可能是膜表面吸附所致,用純水清洗幾次可逐漸恢復。

6、溫度和PH值范圍

每類選擇性電極均由一定的使用溫度范圍,溫度的變化,不僅影響測定的電位值,而且超過某一溫度范圍電極往往會市區(qū)正常的響應箱內,電極允許使用的溫度范圍與膜的類型有關,一般使用溫度下限為-5℃,上限為80-100℃,有些液膜電極只能用到50℃左右。

7、電極的壽命

電極的使用壽命隨電極類型和使用條件的不同而有很大的差異,固體電極壽命較長,若周期性進行表面處理,可以使用較長時期。

按構型不同,氣敏電極可分為兩種:①隔膜式氣敏電極,采用平板式離子選擇性電極為指示電極,它和參比電極一起置于頂端有透氣膜的外套管內,管中充有內電解液,離子選擇性電極的敏感膜緊貼透氣膜,兩者之間只有極薄的液層,當電極插入試液或置于氣體樣品中時,待測的氣體擴散通過透氣膜進入薄層溶液,引起其中某一離子活度的變化,它可以通過由離子選擇性電極和參比電極所組成的電池來進行測量。

②氣隙電極,無透氣膜,整個電極系統(tǒng)在密閉的容器內直接懸于樣品上方,待測氣體通過空氣層擴散進入附著于離子選擇性電極敏感表面的內電解液薄層中。 舉例:

1、基于酸堿平衡的氣敏電極。如二氧化碳電極和二氧化硫電極等;

2、基于絡合平衡的氣敏電極。如氨電極和氰氫酸電極等;

3、直接響應由被測氣體本身轉化的離子。如二氧化氮電極和氟化氫電極等。常用的透氣膜有硅橡膠、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯等。

氫離子濃度指數電極法

一、方法概要

利用玻璃電極及參考電極,測定水樣中電位變化,可決定氫離子活性,而以氫離子濃度指數(pH)表示之(于25℃,理想條件下,氫離子活性改變10倍,即改變一個pH單位,電位變化為59.16mV)。

二、適用范圍

本方法適用于飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體、地下水、放流水及廢(污)水中pH值之測定。

三、干擾

(一)

pH值在10以上時,高濃度之鈉離子造成測定誤差,可改用特殊低鈉誤差電極(Lowsodiumerrorelectrode)以減少誤差。

(二)

溫度對pH測定之影響:

pH計之電極電位輸出隨溫度而改變,可由溫度補償裝置校正之;水樣之離子平衡隨溫度而變化,測定時應同時記錄水溫。

四、設備及材料

(一)

pH計:附有溫度補償裝置。

(二)

玻璃電極。

(三)

參考電極:使用甘汞電極或銀—氯化銀電極。

(四)

電磁攪拌器。

(五)

溫度計及/或自動溫度補償感應器。

五、試劑

(一)

試劑水:去離子蒸餾水,或將導電度小于2μmhos/cm煮沸冷卻后之蒸餾水;每50mL蒸餾水中加一滴飽和氯化鉀(KCl)溶液,所得溶液之pH值應在6.0~7.0間。

(二)

標準緩沖溶液:校正pH計用,,保存期限為四星期?;蚴褂檬惺壑唐啡芤?,保存期限依商品規(guī)定。

六、采樣及保存

采樣時水樣可使用玻璃瓶或塑膠瓶,于現場立刻分析。

七、步驟

(一)

pH計校正:選擇二種標準緩沖溶液(兩者之pH值差為3左右,且范圍能涵蓋水樣之pH者)以校正pH計?;蛞勒罩圃焐烫峁┲畠x器操作手冊之說明來校正儀器。

1.

各取適量之緩沖溶液及水樣于清凈小燒杯中。

2.

將電極移出以蒸餾水淋洗,再以柔軟面紙輕輕拭干,置于第一種緩沖溶液,以磁石攪拌,俟穩(wěn)定后校正儀器;再以同法用第二種緩沖溶液校正儀器。

3.

最后再置于第一種標準緩沖溶液,查核其pH。

(二)

pH值測定:將電極沖洗拭乾后置入水樣中,(每更換水樣均應先將電極淋洗乾凈并拭乾)以磁石攪拌,俟穩(wěn)定后讀取pH值并記錄溫度。

(三)

量測pH值時應注意下述事項:

當樣品pH>10時,溫度變化影響氫離子解離程度較大,檢測人員可以控制樣品溫度於25±1℃并注意正確的使用緩沖溶液校正pH計。現場檢測無相關恒溫設施,則應記錄水溫。

八、結果處理

直接讀取pH值及溫度并記錄之。

九、品質管制

每批樣品量測前必須先校正;連續(xù)量測十個樣品后,須再量測校正液確保穩(wěn)定性。

十、精密度與準確度

良好的pH計可得精密度為±0.02,準確度為±0.05。某實驗室配制pH=7.30之樣品,另分給三十家實驗室分析,所得標準偏差為±0.13。

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