液膜型鉀離子選擇電極測定未知液中鉀離子濃度...ppt

液膜型鉀離子選擇電極測定未知液中鉀離子濃度 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)原理 了解鉀離子選擇電極的結(jié)構(gòu)和工作原理 掌握離子選擇電極特性的測試方法 學(xué)會離子計(jì)的使用方法 離子選擇電極是基于內(nèi)部溶液與外部溶液之間濃度差產(chǎn)生的電位差 膜電位 測定有關(guān)離子的 電位分析法是通過在零電流條件下測定兩電極間的電位差 電池電動勢 求得溶液中離子濃度的分析方法 E電池 E E 液膜型鉀離子選擇電極是將溶于有機(jī)溶劑的中性載體浸漬在多孔膜基體上 或?qū)⒅行暂d體制成非均一態(tài)感應(yīng)膜粘附在電極上 鉀離子選擇性電極的感應(yīng)膜為鉀離子與高選擇性親油性配體形成的雙冠醚 以亞戊基雙苯并 15 冠 5為中性載體 以鄰苯二甲酸二辛酯為增塑劑 以聚氯乙烯為支持體 若測定離子為i 電荷為ni 干擾離子為j 電荷為nj 考慮到共存離子產(chǎn)生的電位 則膜電位的一般式可寫成為 對陽離子響應(yīng)的電極 K后取正號 對陰離子響應(yīng)的電極 K后取負(fù)號 Ki j稱之為電極的選擇性系數(shù) 表征干擾離子j對待測離子i的干擾程度 其意義為 在相同的測定條件下 待測離子和干擾離子產(chǎn)生相同電位時待測離子的活度 i與干擾離子活度 j的比值 通常Ki j 1 Ki j值越小 表明電極的選擇性越高 定義 測定方法 固定干擾法 配置一系列干擾離子濃度相同而被測離子濃度不同的溶液 將欲測的離子選擇性電極插入各個溶液中 測量相應(yīng)的電位值 然后將測得的電位值對lgai作圖 當(dāng)aj ai時 電極對i離子成能斯特響應(yīng) 若響應(yīng)離子和干擾離子均為一價陽離子 在標(biāo)準(zhǔn)曲線直線部分的能斯特方程為 當(dāng)ajai時 標(biāo)準(zhǔn)曲線形成水平線 其電位值完全由j離子決定 在水平線延長部分與標(biāo)準(zhǔn)曲線交點(diǎn)M處 則 線性范圍以離子選擇性電極的電位 對響應(yīng)離子活度 的對數(shù)值作圖 直線CD段對應(yīng)的檢測離子的活度 或濃度 范圍 為離子選擇性電極的線性范圍 直線CD部分的斜率為離子選擇性電極的響應(yīng)斜率 當(dāng)斜率接近理論值時 稱電極在給定的活度范圍內(nèi)具有能斯特響應(yīng) 檢測限指可進(jìn)行有效測量的最低活度 濃度 實(shí)際定義為圖中AB與CD延長線的交點(diǎn)M所對應(yīng)的測定離子的活度 或濃度 離子選擇性電極一般不用于測定高濃度試液 1 0mol L 1 高濃度溶液對敏感膜腐蝕溶解嚴(yán)重 響應(yīng)時間指參比電極與離子選擇電極一起接觸到試液起直到電極電位值達(dá)到穩(wěn)定值的95 或電極電位值與穩(wěn)定值相差1mV 所需的時間 響應(yīng)時間與待測離子到達(dá)電極表面的速率 待測離子的活度 膜的厚度 表面光潔度等有關(guān) 通常采用攪拌試液的方法來加快響應(yīng)速度 提高分析效率 預(yù)習(xí)鉀離子選擇電極的結(jié)構(gòu)和工作原理 預(yù)習(xí)離子選擇電極特性的測試方法 了解實(shí)驗(yàn)中所用離子計(jì)的使用方法 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí) PXSJ 216型離子分析儀 電磁攪拌器 飽和甘汞電極 選擇性電極50mL容量瓶 8只 50mL燒杯 5mL移液管1 0mol L 1KCl溶液 1 0mol L 1NaCl溶液 未知濃度KCl溶液 儀器與試劑 基本操作 1 開啟電源 開啟離子計(jì) 2 使用前浸泡于0 010mol L 1鉀離子溶液中 老化24h 3 鉀離子選擇電極要用蒸餾水沖洗干凈 并用吸水紙輕輕吸取鉀離子選擇電極上的水 4 將鉀離子選擇電極和飽和甘汞電極連接于離子計(jì)上 并浸入裝有待測溶液的燒杯中 放入攪拌子 開啟攪拌器 測定電位 記錄穩(wěn)定的電位值 1 不同濃度鉀離子溶液的配制 1 吸取1 0mol L 1KCl 1 0mol L 1NaCl各5mL于50mL容量瓶中 用水定容 可獲得濃度為0 10mol L 1鉀離子溶液 2 分別量取不同體積的0 10mol L 1鉀離子溶液和5mL1 0mol L 1NaCl溶液于4只50mL容量瓶中后 用水定容 可獲得濃度為1 0 10 2mol L 1 1 0 10 3mol L 1 1 0 10 4mol L 1 1 0 10 5mol L 1的鉀離子溶液 2 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作 取適量的上述所配鉀離子溶液于洗凈的燒杯中 插入鉀離子選擇性電極和飽和甘汞電極 開啟攪拌器 測量體系的電位 并以測量電位值和濃度的對數(shù)值為關(guān)系 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 實(shí)驗(yàn)步驟 3 未知試樣的測定 取5mL未知試樣 5mL1 0mol L 1NaCl于50mL容量瓶 用水定容得試樣溶液 4 選擇性系數(shù)測定 按1配制以下系列溶液 按2測量各溶液的電位值 并依據(jù)上述關(guān)系式求選擇性系數(shù) LiCl0 10mol L 1KCl1 0 10 11 0 10 21 0 10 31 0 10 41 0 10 5mol L 1CaCl20 10mol L 1KCl1 0 10 11 0 10 21 0 10 31 0 10 41 0 10 5mol L 1 數(shù)據(jù)處理 1 以鉀離子濃度的對數(shù)為橫坐標(biāo) 對應(yīng)的電位值為縱坐標(biāo) 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算能斯特相應(yīng)的斜率 檢測限和未知溶液中鉀離子濃度 2 從測定電位選擇性系數(shù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 繪制電極電位響應(yīng)曲線 并由響應(yīng)曲線計(jì)算能斯特響