参比电极采用甘汞电极课件.ppt

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1、第三章电化学分析仪器与技术程江重点提示1．什么是电位分析技术？2．仪器常用的参比电极和离子选择电极有哪些？3．电解质分析仪的基本构成是什么？4．pH、PCO2、PO2电极的工作原理是什么？5．电解质分析仪由哪些系统组成？6．决定仪器测定结果准确度和灵敏度的是哪部分系统？7．电解质分析仪的液路系统是如何组成的？8．血气分析仪的基本组成和工作原理是什么？目录第一节电位分析技术原理第二节电解质分析仪第三节血气分析仪前言测定物理量确定电位电流电导电量参与反应的化学物质的量电化学分析技术是根据物质的电化学性质确定物质

2、成分的一种分析方法。方法：电位分析法、电导分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法等。特点：快速、灵敏、准确、仪器简单、便于自动化等。第一节电位分析技术原理电位分析技术定义及分类定义:通过测定电池电动势以确定被测物含量的方法。分类：直接电位法电位滴定法一、化学电池化学电池：化学能与电能相互转换的电化学反应装置。原电池：将本身的化学能转换成电能。电解池：将电能转换成化学能。一、化学电池原电池：将化学能转变成电能装置。组成：以铜锌原电池为例（-）Zn极：Zn-2e==Zn2+（+）Cu极：Cu2++2e=

3、=Cu电池反应：Zn+Cu2+==Zn2++Cu（反应自发进行）[讨论：盐桥的作用？维持溶液中各部分保持电中性；消除液接电位。]一、化学电池半电池又称电极，在单个电极上发生的反应称为半电池反应或电极反应。构成原电池的条件：两个电极、电解质溶液和导线连接的闭合回路。无液体接界电池：两个电极浸在同一个电解质溶液中所构成的电池。有液体接界电池：两个电极分别浸在用半透膜或烧结玻璃隔开的，或用盐桥连接的两种不同的电解质溶液中，这样构成的电池。二、参比电极与指示电极参比电极（referenceelectrode）又称参

4、考电极，是在测量溶液的电位时提供基准电位的电极。参比电极应具备：①能迅速建立热力学平衡电位，要求电极反应是可逆的；②电极电位是稳定的，允许仪器进行测量。常用参比电极：甘汞电极和银-氯化银电极。二、参比电极与指示电极指示电极（indicatorelectrode）电位随待测物溶液浓度变化而变化，根据电位的大小指示溶液离子的浓度。指示电极常与参比电极组成工作电池。指示电极条件：①电极电位与溶液离子的浓度或活度关系符合Nernst方程式；②响应快、重现性好；③结构简单、便于使用。常用指示电极：离子选择性电极和一些

5、金属或非金属电极。参比电极------甘汞电极由Hg-Hg2Cl2-KCl溶液组成电极反应:2Hg＋2Cl⁻＝Hg2Cl2＋2e特点:较高的阻抗一定的电流负载能力参比电极------银-氯化银电极电极反应:Ag＋Cl⁻＝AgCl＋e特点:体积小灵活三、离子选择电极①电极腔体，由玻璃或高分子聚合物材料做成；②内参比电极，通常为Ag/AgCl电极；③内参比溶液，由氯化物及响应离子的强电解质溶液组成；④敏感膜，对离子具有高选择性的响应膜。定义：离子选择电极是一种以电位法测量溶液中某些特定离子活度的指示电极。Ner

6、nst方程基本构造：ISE与仪器内的参比电极浸入样品试液中构成一个原电池，仪器测量原电池的电动势（电位差）E，就可转化成被测离子的活度或浓度。E=EISE-E参比=特定的ISE，其敏感膜材料可对某一离子特异性响应，产生膜电位。三、离子选择电极刚性基质电极H+、Li+流动载体电极（液膜）敏化电极气敏电极、氨电极、硫化氢电极酶电极、葡萄糖电极、组织电极晶体膜电极原电极非晶体膜电极均相膜电极LaF、Ag2S非均相膜电极Ag2S-CuS离子选择电极种类分类：三、离子选择电极(1)晶体膜电极（crystallinem

7、embraneelectrode，CME）按敏感膜结构分均相晶体膜电极：单晶膜电极由难溶解盐单晶压制而成，如LaF3氟电极；多晶膜电极由难溶盐多晶粉末，如氯电极用AgCl粉末高压抛光而成。非均相膜电极由电活性物质（难溶盐）均匀分布于惰性粘合材料中，经加热加压制成。氟离子选择电极晶体膜电极（氟电极）结构：右图敏感膜：(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：0.1mol/L的NaCl和0.1mol/L的NaF混合溶液（F-用来控制膜内表面的电位，Cl-用

8、以固定内参比电极的电位）。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。离子的大小、形状和电荷决定其是否能够进入晶体膜内。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-0.059lgaF-=K+0.059pF原理:三、离子选择电极pH玻璃电极(2)玻璃电极（重点要求）①电极腔体：玻璃管；②内参比电极：涂有AgCl的银丝；③内参比溶液：0.1mol/L的HCl溶液