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離子選擇性電極的概念、構成、原理和分類

時間:2015-8-5 9:43:35      閱讀:4567

一.概念

離子選擇性電極又稱膜電極(ISE,ion selective electrode),是具有敏感膜并能產生膜電位、基于離子交換或擴散的電極。

二、構成

主要由離子選擇性膜、內參比電極(通常為Ag/AgCl電極)、內參比溶液組成(由氯化物及相應離子的強電解質溶液組成)。

三、工作原理

離子選擇性電極是通過某些離子在膜兩側的擴散、遷移和離子交換等作用,選擇性地對某個離子產生膜電勢、而膜電勢與該離子活度的關系符合Nernst方程。

 E0---電極的標準電壓;

R---氣體常數(8.31439焦耳/摩爾和℃); 

T---開氏絕對溫度(例:20℃相當于(273.15+20)293.15開爾文); 

F----法拉弟常數(96485.3383±0.0083C/mol);

N---被測離子的化合價(銀=1,氫=1);

ln(αMe)---離子活度αMe的對數; 

公式推導:ΔE=lgαMe,即電位與離子活度的對數成線性關系。

四、分類 

1) 根據電極外殼材質分為:塑料外殼和玻璃外殼,其中塑料外殼不可添加電解液

2) 根據電極結構分類:復合電極和非復合電極,一般在線應用上多采用非復合電極形式,即測量電極與參比電極分離式。

3) 根據膜性質不同:有非晶體膜電極、晶體膜電極、敏化電極等

4) 根據電纜連接線分類:有一體式電極和分體式電極。其中分體式電極多用于在線安裝,常用VP接頭,電纜線根據要求定制。


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