一种磷酸根离子选择电极的测量与补偿.pdf

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1、124传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第30卷第4期＼、、计算与测试N—、0一种磷酸根离子选择电极的测量与补偿张军军，杨慧中(江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：研究了基于金属钴作为敏感材料制成的磷酸根离子选择电极，设计了一种与之配套使用的数据采集系统，用于动态记录和显示被测溶液的电势响应。通过实验建立了以磷酸根离子选择电极的响应电势和溶液pH值为自变量，离子浓度为因变量的数学模型。实验结果表明：建立的模型能很好地拟合响应过程曲线，补偿pH值变化对电

2、极测量的影响，为磷酸根离子选择电极的开发和应用提供了依据。关键词：磷酸根离子选择电极；pH；最小二乘中图分类号：TP212．2文献标识码：A文章编号：1000--9787(2011)04-0124-03Measurementandcompensationofaphosphateion．selectiveelectrodeZHANGJun-jun，YANGHui—zhong(KeyLaboratoryoftheMinistryofEducationforAdvancedControlinLightIndustryProcess，JiangnanUniv

3、ersity，Wuxi214122，China)Abstract：Aphosphateion—selectiveelectrodeisstudiedandadataacquisitionsystemisdeveloped．Thedataacquisitionsystemcandynamicallyrecordanddisplaythepotentialresponsecurveofthemeasuredsolutions．Theelectrodeismadewithmetalliccobalt(asakindofsensitivemateria1)．

4、Accordingtotheexperiments，amathmodelwithresponsepotentialandpHvalueofthesolutionasindependentvariablesandionconcentrationasdependentvailableiSestablishedSOastocompensatethemeasurementvaluesoftheelectrode．TheexperimentalresuhsshowthattheestablishedmodelcanfitresponseprocessCHIVE

5、Sverywell，andthemeasurementvaluesoftheelectrodeinfluencedbythepHvaluecanbecompensatedbythemode1．Itoffersareferenceforthedevelopmentandapplicationofthephosphateionselectiveelectrode．Keywords：phosphateion—selectiveelectrode；pH；leastsquares0引言的方法加以补偿，根据实测电极电势和溶液pH值直接按目前，在我国的主要河流、大

6、型湖库中，总磷是反映水模型的函数关系式计算溶液中磷酸盐的含量。体受污染程度和湖库水体富营养化程度的重要指标之一，1磷酸根离子选择电极的工作原理因此，对水环境中总磷的监测越来越受到人们的重视⋯。离子选择性电极是一种电势型电化学传感器，与参比离子选择性电极具有设备简单、灵敏度高、响应速度电极和待测溶液组成一个二电极体系。用设计出的测量电快、仪器价廉等优点，在化学化工、环境保护等领域内有着路采集离子选择电极与参比电极组成的电池的电动势，其很广泛的应用。因此，研究开发一种可以在现场实时测定浓差膜电势与待测溶液中的特定离子活度(或浓度)服从磷酸盐的化学传感器，

7、成为近年来研究的热点和难点。有能斯特方程，其数学表达式为研究发现用金属钴制备的电极对pH值在3．9-4．6之间浓E=+SlgC，(1)度在1O_2一10_占moL／L范围内的磷酸二氢根离子具有能斯式中E为电极与参比电极组成的电池电动势；为电极特响应特性，但在其他pH值范围的溶液对电极电位的响的标准电动势；S为曲线斜率；C为离子活度(浓度)。应呈现非线性关系，给测量带来误差J。本文拟通过将pH当测试溶液中离子强度足够大且保持恒定时，电极电值作为变量引入离子选择电极的响应模型，尝试通过建模位与溶液中被测离子浓度的对数呈线性关系。线性回归收稿日期：2010

8、-07-20基金项目：江苏省无锡市污染防治基金资助项目(2008—1)第4期张军军，等：～种磷酸根离子选择电