资源简介 氟离子浓度的测定学习目标:1.掌握氟电极测定氟离子浓度原理及方法。2.了解氟电极组成。酸度计的基本组成是由参比电极、指示电极、试液和电位计四部分组成,当我们使用玻璃电极为指示电极时,可指示溶液中H离子浓度,当选择其他合适的指示电极时,利用直接电位法可对其他离子浓度进行测定。例如使用氟电极可对溶液中的F离子含量进行测定一、电极构造氟离子选择性电极是由氟化镧单晶膜、F-、Cl-内充溶液和Ag-AgCl内参比电极组成:(1)敏感膜:掺有EuF2 (或CaF2)的LaF3单晶膜(单晶切片),掺杂的目的有两个,一是造成晶格缺陷(空穴),而是降低晶体的电阻,增加导电性,可是电阻有510MΩ降低到〈2MΩ。将氟化镧单晶封在塑料管的一端。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。(2)内参比电极:Ag-AgCl电极(管内)。(3)内参比电极: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。二、电池表达(-) Ag,AgCl(s)︱NaCl 和NaF 混合溶液︱ LaF3膜︱试液(aF- ) ║饱和甘汞电极(+)三、电极电位氟离子选择电极是基于氟化镧单晶膜对氟离子的选择性而实现对溶液中氟离子的测量的:四、晶体膜的响应机理晶体膜电极的响应机理包括两个方面:(1)是膜表面与溶液两相界面上响应离子的扩散形成道面电位—由于溶液中的待测离子能扩散进入膜相的缺陷空穴,而膜相中的晶格缺陷上的离子也能进入溶液相,平衡时在两相界面上建立双电层结构而产生膜电位;(2)晶膜内部离子的导电机制形成扩散电位—由于膜、液界面上响应离子的扩散,使膜内晶格离子分布不均匀,即空穴不均匀,引起晶格离子的扩散,空穴的移动,如LaF3晶体中F-的扩散。由于缺陷空穴的大小、形状和电荷分布,只能容纳特定的可移动的晶格离子,其穹离子不能进行空穴,也不能参与导电过程。因此,敏感膜具有较高的离子选择性。该电极在1~ 10-6mol/l范围内符合能斯特公式。检测下限为10-7mol/L数量级,pH 5~6。五、干扰因此及消除办法氟离子选择性电极的选择性较高,如1000倍的其它卤素离子、NO3-、HCO3-、PO43-等离子都不干扰F-的测定。但由于一些化学反应的影响, F-电极在使用时要注意控制实验条件,如测定要求在pH=5~7的酸度范围内进行。(1)阳离子干扰:Be2+、Al3+、Fe3+、Th4+、Zr4+等离子可与F-络合,使测定结果偏低;解决方法:加入掩蔽剂(如柠檬酸钠、EDTA等)。(2)基体干扰解决方法:标样和待测样品同时加入惰性电解质。通常通过加入总离子强度缓冲溶液(TISAB,Total Ionic Strength Adjustment Buffer)的方法控制pH和离子强度,消除阳离子干扰。总离子强度缓冲溶液是一种用于保持溶液具有较高的离子强度的缓冲溶液。除了具有稳定离子强度的作用之外,还常常会附带地具有一些其它的功能,以更好地提高分析的准确度。因此,一般来说总离子强度调节缓冲溶液具有以下的一种或多种成分:a)高浓度惰性电解质:这是维持总离子强度稳定的关键。常用的惰性电解质包括硝酸钾、氯化钠、高氯酸钾等。b)酸碱缓冲对:大部分的被分析物的存在形态与溶液的酸度是有关系的。为了保证被分析物全部以可以被检出的形态存在,需要保证溶液的pH值处于一定的范围。向溶液中加入缓冲溶液可以很好地做到这一点。根据所需要的pH的不同,用到的缓冲溶液种类也不同,最常用的是醋酸-醋酸钠缓冲对。c)掩蔽剂:由于被分析的体系往往是复杂的,其中可能含有各种干扰物质干扰检测,故溶液中往往需要加入适当的掩蔽剂来掩蔽干扰物。常见的掩蔽剂主要是络合剂,在TISAB中应用较多的包括EDTA,柠檬酸钾等。 展开更多...... 收起↑ 资源预览