2.指示电极 第一类电极一金属-金属离子电极 例如:Ag-AgNO3电极(银电极), Zn-ZnS04电极(锌电极)等。 电极电位为:E+M=EMn+M-0.059lg4Mn+ 第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。 第二类电极—金属-金属难溶盐电极 二个相界面,常用作参比电极 下页 返回
2.指示电极 第一类电极──金属-金属离子电极 例如:Ag-AgNO3电极(银电极), Zn-ZnSO4电极(锌电极)等。 电极电位为: EM n+ /M = E M n+ /M - 0.059lgaM n+ 第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。 第二类电极──金属-金属难溶盐电极 二个相界面,常用作参比电极
第三类电极—汞电极 金属汞(或汞齐丝)浸入含有少量Hg2+EDTA配合物及 被测金属离子的溶液中所组成。 根据溶液中同时存在的Hg+和M+与EDTA间的两个配位 平衡,可以导出以下关系式: EHg22+/Hg)=E(Hg22+Hg)-0.0591g4+ 惰性金属电极 电极不参与反应,但其晶格间的自由电子可与溶液进行交 换。故惰性金属电极可作为溶液中氧化态和还原态获得电子 或释放电子的场所。 下页 返回
第三类电极──汞电极 金属汞(或汞齐丝)浸入含有少量Hg2+ -EDTA配合物及 被测金属离子的溶液中所组成。 根据溶液中同时存在的Hg2+和Mn+与EDTA间的两个配位 平衡,可以导出以下关系式: E(Hg2 2+ /Hg )= E (Hg2 2+ /Hg )- 0.059lgaM n+ 惰性金属电极 电极不参与反应,但其晶格间的自由电子可与溶液进行交 换。故惰性金属电极可作为溶液中氧化态和还原态获得电子 或释放电子的场所
膜电极: 特点:对特定离子有选择性响应(离子选择性电极)。 膜电极的关键:选择膜(敏感元件)。 敏感元件:单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜。 膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。 将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中,则电池为: 外参比电极‖被测溶液(4未知)丨内充溶液(山一定)丨内参比电极 (敏感膜) 内外参比电极的电位值固定,且内充溶液中 Ag-AgCl 离子的活度也一定,则电池电动势为: 氣离子选择膜电极 内参比 电视 F 内参比 溶液 E=E士 RT na nF 页 下页 返回
膜电极: 特点:对特定离子有选择性响应(离子选择性电极)。 膜电极的关键:选择膜(敏感元件)。 敏感元件:单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜。 膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。 将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中,则电池为: 外参比电极‖被测溶液( ai未知)∣ 内充溶液( ai一定)∣ 内参比电极 (敏感膜) 内外参比电极的电位值固定,且内充溶液中 离子的活度也一定,则电池电动势为: ai nF RT E = E ln
二、离子选择性电极的种类和结构 1.晶体膜电极 Ag-AgCI 结构:(氟电极) 内参比 电极 敏感膜:(氟化镧单晶): 氣离子选择膜电极 F、C 内参比 掺有EuF2的LaF3单晶切片; 溶液 氟化钢 内参比电极:Ag一AgC1电极(管内) 单晶膜 内参比溶液:0.1 mol/L NaCI+0.1mol/LNaF混合溶液 F用来控制膜内表面的电位,C用以固定内参比电极的 电位 下页 返回
二、离子选择性电极的种类和结构 1.晶体膜电极 结构:(氟电极) 敏感膜:(氟化镧单晶): 掺有EuF2 的LaF3单晶切片; 内参比电极:Ag-AgCl电极(管内) 内参比溶液:0.1 mol/L NaCl + 0.1 mol/L NaF 混合溶液 F -用来控制膜内表面的电位,Cl-用以固定内参比电极的 电位
原理: LaF3的晶格中有空穴,在晶格上的F可 氟 以移入晶格邻近的空穴而导电。对于一定的 离 Ag-AgC】 内参比 电极 晶体膜,离子的大小、形状和电荷决定其是 选 F、CI 否能够进入晶体膜内,故膜电极一般都具有 膜 内参比 溶液 较高的离子选择性。 极 氟化钢 单晶膜 当氟电极插入到F溶液中时,F在晶体 膜表面进行交换。25℃时: E膜=K-0.059gr=K+0.059pF 高选择性,需要在pH5~7之间使用, pH高时:溶液中的OⅢ与氟化镧晶体膜中的F交换; pH较低时:溶液中的F生成HF或HF,。 下页 返回
原理: LaF3的晶格中有空穴,在晶格上的F -可 以移入晶格邻近的空穴而导电。对于一定的 晶体膜,离子的大小、形状和电荷决定其是 否能够进入晶体膜内,故膜电极一般都具有 较高的离子选择性。 当氟电极插入到F -溶液中时,F -在晶体 膜表面进行交换。25℃时: E膜 = K - 0.059 lgaF -= K + 0.059 pF 高选择性,需要在pH5~7之间使用, pH高时:溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F -交换; pH较低时:溶液中的F -生成HF或HF2 -