離子選擇性電極
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離子選擇性電極 ion-selective electrode
離子選擇性電極是一類利用膜電勢測定溶液中離子的活度或濃度的電化學(xué)傳感器，當(dāng)它和含待測離子的溶液接觸時(shí)，在它的敏感膜和溶液的相界面上產(chǎn)生與該離子活度直接有關(guān)的膜電勢。這類電極由于具有選擇性好、平衡世間短的特點(diǎn)，是電位分析法用得最多的指示電極。
離子選擇性電極不同于經(jīng)典的電極，前者的膜電勢是由電極膜表面的離子交換平衡產(chǎn)生的，而后者的電極電勢是氧化還原電勢 。離子選擇性電極可分為以下類型：(見圖)
離子選擇性電極是一個(gè)半電池（氣敏電極除外），必須和適當(dāng)?shù)?a href="/w/%E5%8F%82%E6%AF%94%E7%94%B5%E6%9E%81" title="參比電極">參比電極組成完整的電化學(xué)電池。在一般情況下 ，內(nèi)、外參比電極的電勢及液接電勢保持不變，電池的電動(dòng)勢的變化完全反映了離子選擇性電極膜電勢的變化，因此它可直接用以電勢法測量溶液中某一特定離子活度的指示電極 。表征離子選擇性電極基本特性的參數(shù)有選擇性、測量的動(dòng)態(tài)范圍、響應(yīng)速度、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和壽命等。離子選擇性電極的敏感膜是一種選擇性穿透膜，對不同離子的穿透只有相對選擇性。電極的選擇性用選擇系數(shù)Kij 表示，Kij越小越好 ，一般要求其值在10-3以下 。測量動(dòng)態(tài)范圍越寬越好，大多數(shù)電極的響應(yīng)范圍為個(gè)別電極達(dá)10-7mol／L 。響應(yīng)時(shí)間是指從電極接觸溶液開始至達(dá)到穩(wěn)定電勢值（ ±1mV ）的時(shí)間，固態(tài)電極響應(yīng)時(shí)間為幾毫秒，液膜電極通常從幾秒到幾分鐘。理論計(jì)算表明，對一價(jià)離子，1mV 的測量誤差產(chǎn)生 ±4％ 的濃度相對誤差，離子價(jià)態(tài)增加，誤差也成倍增加。穩(wěn)定性包括漂移和重復(fù)性 ，性能良好的電極在10-3mol／L溶液中 ，24小時(shí)電位漂移小于2mV 。重復(fù)性是指在 25±2℃ 時(shí)電極由 10-3mol／L溶液轉(zhuǎn)至10-2mol／L溶液中 ，往復(fù)轉(zhuǎn)移三次測得電位的平均偏差。離子選擇性電極的壽命是指電極保持其能斯脫功能的時(shí)間，一般在數(shù)日至數(shù)年之間。離子選擇性電極測定離子所需設(shè)備簡單，便于現(xiàn)場自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測和野外分析。能用于有色溶液和混濁溶液，一般不需進(jìn)行化學(xué)分離，操作簡便迅速。可以分辨不同離子的存在形態(tài)。在陰離子分析方面有明顯的優(yōu)點(diǎn)。已廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)分析、臨床化驗(yàn)、藥品分析、環(huán)境監(jiān)測等各領(lǐng)域，也是研究熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、配位化學(xué)的工具。
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