液膜型鉀離子選擇電極測(cè)定未知液中鉀離子濃度...ppt

液膜型鉀離子選擇電極測(cè)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(cè)試方法 學(xué)會(huì)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(cè)定有關(guān)離子的 電位分析法是通過(guò)在零電流條件下測(cè)定兩電極間的電位差 電池電動(dòng)勢(shì) 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(cè)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(xiě)成為 對(duì)陽(yáng)離子響應(yīng)的電極 K后取正號(hào) 對(duì)陰離子響應(yīng)的電極 K后取負(fù)號(hào) Ki j稱(chēng)之為電極的選擇性系數(shù) 表征干擾離子j對(duì)待測(cè)離子i的干擾程度 其意義為 在相同的測(cè)定條件下 待測(cè)離子和干擾離子產(chǎn)生相同電位時(shí)待測(cè)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(cè)定方法 固定干擾法 配置一系列干擾離子濃度相同而被測(cè)離子濃度不同的溶液 將欲測(cè)的離子選擇性電極插入各個(gè)溶液中 測(cè)量相應(yīng)的電位值 然后將測(cè)得的電位值對(duì)lgai作圖 當(dāng)aj ai時(shí) 電極對(duì)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(jià)陽(yáng)離子 在標(biāo)準(zhǔn)曲線直線部分的能斯特方程為 當(dāng)ajai時(shí) 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(zhǎng)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(duì)響應(yīng)離子活度 的對(duì)數(shù)值作圖 直線CD段對(duì)應(yīng)的檢測(cè)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(shí) 稱(chēng)電極在給定的活度范圍內(nèi)具有能斯特響應(yīng) 檢測(cè)限指可進(jìn)行有效測(cè)量的最低活度 濃度 實(shí)際定義為圖中AB與CD延長(zhǎng)線的交點(diǎn)M所對(duì)應(yīng)的測(cè)定離子的活度 或濃度 離子選擇性電極一般不用于測(cè)定高濃度試液 1 0mol L 1 高濃度溶液對(duì)敏感膜腐蝕溶解嚴(yán)重 響應(yīng)時(shí)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(shí)間 響應(yīng)時(shí)間與待測(cè)離子到達(dá)電極表面的速率 待測(cè)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(lái)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(cè)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(kāi)啟電源 開(kāi)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(cè)溶液的燒杯中 放入攪拌子 開(kāi)啟攪拌器 測(cè)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(kāi)啟攪拌器 測(cè)量體系的電位 并以測(cè)量電位值和濃度的對(duì)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(cè)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(cè)定 按1配制以下系列溶液 按2測(cè)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(duì)數(shù)為橫坐標(biāo) 對(duì)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(cè)限和未知溶液中鉀離子濃度 2 從測(cè)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