第八电位分析.pptx

《第八电位分析.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第八电位分析.pptx（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1电位分析法：电位分析法：利用电极电位与化学电池电解质溶液中某利用电极电位与化学电池电解质溶液中某种组分浓度的对应关系而实现定量测量的电化学分析法。种组分浓度的对应关系而实现定量测量的电化学分析法。3 3特点：特点：（1 1）准确度高，重现性和稳定性好）准确度高，重现性和稳定性好（2 2）灵敏度高，）灵敏度高，1010-4-41010-6-6mol/L mol/L （3 3）选择性好（排除干扰）选择性好（排除干扰）（4 4）应用广泛（常量、微量和痕量分析）应用广泛（常量、微量和痕量分析）（5 5）仪器设备简单，易于实现自动化）仪器设备简单，易于实现自动化4.4.电位分析法在环境监测中的应用：电

2、位分析法在环境监测中的应用：(1)(1)自动在线监测自动在线监测DO，重金属离子等，重金属离子等.(2)(2)pH、F等标准分析方法等标准分析方法第1页/共37页25 5 电位分析法的基本原理：电位分析法的基本原理：电位分析法的基本原理是将待测物与二个电极电位分析法的基本原理是将待测物与二个电极(指示指示电极和参比电极电极和参比电极)构成化学电池构成化学电池,通过测定电池电动势通过测定电池电动势(电极电位电极电位)来确定待测物含量。来确定待测物含量。电位分析法的关键是正确测定电极电位。电位分析法的关键是正确测定电极电位。由于带电粒子由于带电粒子(电子电子,离子离子)的迁移在二相界面上形成的迁移

3、在二相界面上形成双电层双电层,电极电位就是双电层的电位差电极电位就是双电层的电位差.物质浓度物质浓度(活度活度)与电极电位的基本关系式是能斯特与电极电位的基本关系式是能斯特(Nernst)(Nernst)方程方程:式中式中aM是是Mn+的活度的活度,浓度很低时即为浓度。浓度很低时即为浓度。第2页/共37页38-2 参比电极参比电极：电极电位不随待测液浓度变化的电极。参比电极：电极电位不随待测液浓度变化的电极。标准氢电极标准氢电极:基准，电位值为零基准，电位值为零(任何温度任何温度)甘汞电极甘汞电极:电极反应：电极反应：Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-半电池符号：半电池符号：Hg，Hg2C

4、l2(固固)KCl电极电位电极电位:(:(25)25)由此可知，在一定温度下，电极电由此可知，在一定温度下，电极电位只与位只与Cl-离子活度有关，当离子强离子活度有关，当离子强度一定时，只与氯离子浓度有关。度一定时，只与氯离子浓度有关。第3页/共37页4最常用的是饱和甘汞电极最常用的是饱和甘汞电极(SCE)，因，因KCl在一定温度在一定温度下溶解度一定，下溶解度一定，Cl-浓度是定值，电极电位也一定浓度是定值，电极电位也一定银银氯化银电极氯化银电极电极反应：电极反应：AgCl+e=Ag+Cl-半电池符号：半电池符号：AgAgClCl-(x mol/L)电极电位电极电位(25)25)0.1mol

5、/LKCl 银银-氯化银电极氯化银电极(常用作内参比电极常用作内参比电极)，电极，电极电位为电位为第4页/共37页58-3 指示电极指示电极：指示电极：电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改变的电极（电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改变的电极（与与C有关）。指示电极有以下几类：有关）。指示电极有以下几类：一、金属金属-金属离子电极金属离子电极(第一类电极第一类电极)：应用应用：测定金属离子测定金属离子例：例：AgAg+Ag+e Ag 电极电位与金属离子活度有关电极电位与金属离子活度有关二、二、金属金属金属金属-金属难溶盐电极金属难溶盐电极金属难溶盐电极金属难溶盐电极(第二类电极第二类电

6、极第二类电极第二类电极)：应用应用应用应用：测定阴离子测定阴离子测定阴离子测定阴离子例：例：AgAgAgClAgClClCl-AgCl+e Ag+ClAgCl+e Ag+Cl-第5页/共37页6三、汞电极三、汞电极(第三类电极第三类电极)金金属属汞汞（或或汞汞齐齐丝丝）浸浸入入含含有有少少量量Hg2+-EDTA配配合合物物及及被被测测金金属属离离子子的的溶溶液中所组成。此类电极已不用，为离子选择电极所取代。液中所组成。此类电极已不用，为离子选择电极所取代。四、惰性电极四、惰性电极(零类电极零类电极)电电极极(惰惰性性材材料料如如Pt,石石墨墨，金金)不不参参与与反反应应，但但其其晶晶格格间间的

7、的自自由由电电子子可可与与溶溶液液进进行行交交换换。故故惰惰性性金金属属电电极极可可作作为为溶溶液液中中氧氧化化态态和和还还原原态态获获得得电电子子或或释释放电子的场所。放电子的场所。应用：测定氧化型、还原型浓度或比值应用：测定氧化型、还原型浓度或比值例：PtFe3+(aFe3+)，Fe2+(aFe2+)Fe3+e Fe2+第6页/共37页7五、离子选择性电极五、离子选择性电极(膜电极膜电极)特点特点：对特定离子有选择性响应：对特定离子有选择性响应(离子选择性电极离子选择性电极)。膜电极的关键：膜电极的关键：选择性膜选择性膜(敏感元件敏感元件)。敏感元件：单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜

8、。敏感元件：单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜。膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中，则将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中，则电池为电池为:外参比电极外参比电极被测溶液被测溶液(ai未知未知)内充溶液内充溶液(ai一定一定)内参比电极内参比电极敏感膜敏感膜内外参比电极的电位值固定，且内充溶液内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中离子的活度也一定，则电池电动势为：中离子的活度也一定，则电池电动势为：第7页/共37页81 玻璃膜电极 非晶体膜电极非晶体膜电极，玻璃膜的组成不同可玻璃膜的组成不同可制成对不同阳离子响应的

9、玻璃电极。制成对不同阳离子响应的玻璃电极。H+响应的玻璃膜电极响应的玻璃膜电极：敏感膜是在敏感膜是在SiO2基质中加入基质中加入Na2O、Li2O和和CaO烧结烧结而成的特殊玻璃膜。厚度约为而成的特殊玻璃膜。厚度约为0.05mm。水浸泡时，表面的水浸泡时，表面的Na+与水中的与水中的H+交换，表面形成水合硅胶层交换，表面形成水合硅胶层 。玻璃电极使用前，必须在水溶玻璃电极使用前，必须在水溶液中浸泡。液中浸泡。第8页/共37页9工作原理工作原理水泡前水泡前干玻璃层干玻璃层水泡后水泡后 水化硅胶层水化硅胶层 Na+与与H+进行进行交换交换 形成双电层形成双电层 产生电位差产生电位差 扩散达动态平扩

10、散达动态平衡衡 达稳定相界电达稳定相界电位位(膜电位）膜电位）第9页/共37页10玻璃膜电位的形成玻璃膜电位的形成 玻璃电极在水溶液中浸泡，形成一个三层结构，即中间玻璃电极在水溶液中浸泡，形成一个三层结构，即中间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。的干玻璃层和两边的水化硅胶层。浸泡后的玻璃膜示意图浸泡后的玻璃膜示意图 水化硅胶层具有界面，构成单独的一相，厚度一般为水化硅胶层具有界面，构成单独的一相，厚度一般为0.0110 m。在水化层，玻璃上的。在水化层，玻璃上的Na+与溶液中的与溶液中的H+发生离发生离子交换而产生子交换而产生相界电位相界电位。水化层表面可视作阳离子交换剂。溶液中水化层表面可视作阳

11、离子交换剂。溶液中H+经水化层扩经水化层扩散至干玻璃层，干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离散至干玻璃层，干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离子，离子的相对移动产生子，离子的相对移动产生扩散电位扩散电位。两者之和构成膜电位两者之和构成膜电位。第10页/共37页11玻璃膜电位玻璃膜电位 将将浸浸泡泡后后的的玻玻璃璃电电极极放放入入待待测测溶溶液液，水水合合硅硅胶胶层层表表面面与与溶溶液液中中的的H+活活度度不不同同，形形成成活活度度差差，H+由由活活度度大大的的一方向活度小的一方迁移，平衡时：一方向活度小的一方迁移，平衡时：H+(溶液)=H+(硅胶)式中式中:a1,a2 为为 外部试液、电极

12、外部试液、电极内参比溶液的内参比溶液的H+活度；活度；a1,a2 玻璃膜外、内水合硅硅胶层表面玻璃膜外、内水合硅硅胶层表面H+活度；活度；k1,k2 则是由玻璃膜外内表面性质决定的常数。则是由玻璃膜外内表面性质决定的常数。第11页/共37页12 由于玻璃膜内、外表面的性质基由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同，则本相同，则:k1=k2，a1=a2 由于内参比溶液中的由于内参比溶液中的H+活度活度(a2)是固定的，则是固定的，则:讨论讨论:（1 1）玻璃膜电位与试样溶液中的玻璃膜电位与试样溶液中的pHpH成线性关系成线性关系。式中式中K K 是由玻璃膜电极本身性质决定的常数；是由玻璃膜电极本身性质

13、决定的常数；（2 2）电极电位应是内参比电极电位和玻璃膜电位之）电极电位应是内参比电极电位和玻璃膜电位之和和第12页/共37页13 （3）不对称电位：不对称电位：如果如果:a1=a2，则理论上，则理论上膜膜=0，但实际上，但实际上膜膜0 产生的原因产生的原因:玻璃膜内、外表面含钠量、表面张力以及机玻璃膜内、外表面含钠量、表面张力以及机 械和化学损伤的细微差异所引起的。长时间浸泡后械和化学损伤的细微差异所引起的。长时间浸泡后 （24hr）恒定（）恒定（130mV）；）；（4）高选择性高选择性：膜电位的产生不是电子的得失膜电位的产生不是电子的得失。其它离子。其它离子不能进入晶格产生交换。当溶液中不

14、能进入晶格产生交换。当溶液中Na+浓度比浓度比H+浓度高浓度高1015倍倍时，两者才产生相同的电位；时，两者才产生相同的电位；（5）酸差酸差：测定溶液酸度太大（：测定溶液酸度太大（pH12产生误差，主要是产生误差，主要是Na+参与相界面上的交换所致；参与相界面上的交换所致；（7）改变玻璃膜的组成，可制成对其它阳离子响应的）改变玻璃膜的组成，可制成对其它阳离子响应的玻璃膜电极；玻璃膜电极；（8）优点优点：是不受溶液中氧化剂、还原剂、颜色及沉：是不受溶液中氧化剂、还原剂、颜色及沉淀的影响，不易中毒；淀的影响，不易中毒；（9）缺点缺点：是电极内阻很高，电阻随温度变化。：是电极内阻很高，电阻随温度变化

15、。第14页/共37页152 晶体膜电极结构结构:（氟电极）（氟电极）敏感膜敏感膜：（氟化镧单晶）：（氟化镧单晶）：掺有掺有EuF2 的的LaF3单晶切片；单晶切片；内参比电极：内参比电极：Ag-AgCl电极（管内）电极（管内）内参比溶液内参比溶液：0.1 mol/L NaCl+0.1 mol/L NaF 混合溶液混合溶液.F-用来控制膜内表面的电位，用来控制膜内表面的电位，Cl-用以用以固定内参比电极的电位。固定内参比电极的电位。第15页/共37页16原理：LaFLaF3 3的晶格中有空穴，在晶格上的的晶格中有空穴，在晶格上的F F-可以可以移入晶格邻近的移入晶格邻近的空穴空穴而而导电导电。对

16、于一定的晶体膜，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离子的大小、形状和电荷决定其是否能够进入晶体膜内体膜内，故膜电极一般都具有较高的离子选择性。，故膜电极一般都具有较高的离子选择性。第16页/共37页17当氟电极插入到当氟电极插入到F-溶液中时，溶液中时，F-在晶体膜表面进在晶体膜表面进行交换。行交换。25时：时：高选择性高选择性，需要在需要在pH57之之间使用，间使用，pH高时高时：溶液中的：溶液中的OH-与与氟化镧晶体膜中的氟化镧晶体膜中的F-交换交换;pH较低时较低时：溶液中的：溶液中的F-生生成成HF或或HF2-。第17页/共37页183 流动载体膜电极(液膜电

17、极、钙电极)：内参比溶液内参比溶液:CaCa2+2+水溶液。水溶液。液膜液膜(内外管之间内外管之间)：0.1mol/L0.1mol/L二癸基磷酸钙二癸基磷酸钙(液液体离子交换剂体离子交换剂)的苯基磷酸的苯基磷酸二辛酯溶液。二辛酯溶液。其极易其极易扩散扩散进入微孔膜，进入微孔膜，但但不溶于水不溶于水，故，故不能进入试液溶液不能进入试液溶液。二癸基磷酸根可以在液膜二癸基磷酸根可以在液膜-试液试液两相界面间来回迁移两相界面间来回迁移，传递钙离传递钙离子子，直至达到平衡。由于直至达到平衡。由于CaCa2+2+在水相（试液和内参比溶液）中的在水相（试液和内参比溶液）中的活度与有机相中的活度与有机相中的活

18、度差异活度差异，在两相之间产生在两相之间产生相界电位相界电位。钙电极适宜的钙电极适宜的pH范围是范围是511，可测出可测出10-5-5 mol/L的的Ca2+2+。第18页/共37页194 敏化电极敏化电极：敏化电极：气敏气敏电极、电极、酶酶电极、电极、细菌细菌电极及生物电极等。例如在电极及生物电极等。例如在环境工程分析中常用的环境工程分析中常用的NH4+电极，电极，DO电极等。电极等。电极的电极的结构特点结构特点：在原电极上覆盖一层膜或在原电极上覆盖一层膜或物质，使得电极的选择性提物质，使得电极的选择性提高。高。第19页/共37页20六、离子选择性电极的特性六、离子选择性电极的特性1、膜电位

19、及其选择性、膜电位及其选择性共存的其它离子对膜电位产生有贡献吗共存的其它离子对膜电位产生有贡献吗?若待测离子为若待测离子为i i，电荷为，电荷为z zi i；干扰离子为；干扰离子为j j，电荷为，电荷为z zj j。考虑到共存离子产生的电位，则膜电位的一般式可写成为：考虑到共存离子产生的电位，则膜电位的一般式可写成为：干扰离子干扰离子待测离子待测离子阳离子阳离子，阴离子阴离子 离子电荷离子电荷第20页/共37页21 对对阳离子阳离子响应的电极，响应的电极，K后取后取正号正号；对；对阴离子阴离子响应的响应的电极，电极，K后取后取负号负号；Ki J称之为电极的称之为电极的选择性系数选择性系数；其意

20、义为：在相同的测定条件下，待测离子和干扰离其意义为：在相同的测定条件下，待测离子和干扰离子产生相同电位时待测离子的活度子产生相同电位时待测离子的活度i与干扰离子活度与干扰离子活度j的的比值比值:通常通常Ki j 1,Ki j值越小值越小,表明电极的选择性越高表明电极的选择性越高。例如：例如：Ki j=0.001时，时，意味着干扰离子意味着干扰离子j 的活度比待的活度比待测离子测离子 i 的活度大的活度大1000倍倍 时，时，两者产生相同的电位。两者产生相同的电位。Kij仅能用来仅能用来估计干扰离子存在时产生的测定误差估计干扰离子存在时产生的测定误差或或确定电极的适用范围确定电极的适用范围第21

21、页/共37页22例例1：用用pNa玻玻璃璃膜膜电电极极(KNa+，K+=0.001)测测定定pNa=3的的试试液液时，如试液中含有时，如试液中含有pK=2的钾离子，则产生的误差是多少的钾离子，则产生的误差是多少?解解:例例2：某某硝硝酸酸根根电电极极对对硫硫酸酸根根的的选选择择系系数数：KNO3,SO4=4.1*10-5用用此此电电极极在在1.0mol/L硫硫酸酸盐盐介介质质中中测测定定硝硝酸酸根根，如如果果要要求求测测量量误误差差不不大大于于5%，试试计计算算可可以以测测定定的的硝硝酸酸根根的的最最低活度为多少低活度为多少?解：解：待测样中待测样中NO3-活度应大于活度应大于8.2*10-4

22、mol/L第22页/共37页232、线性范围和检测下限、线性范围和检测下限 线性范围线性范围:AB段对应的检测离子段对应的检测离子的活度（或浓度）范围。的活度（或浓度）范围。级差级差:AB段的斜率段的斜率(S)，活度相差活度相差一数量级时，电位改变值，理论上：一数量级时，电位改变值，理论上：25时时,一价离子一价离子S=0.0592 V 二价离子二价离子S=0.0296 V。离子电荷数越大，级差越小，测定。离子电荷数越大，级差越小，测定灵敏度越低，灵敏度越低，电位法多用于低价离子测定电位法多用于低价离子测定。检测下限检测下限:图中交点图中交点M对应的测定离子的活度对应的测定离子的活度(或浓度或

23、浓度)此类电极一般不用于测定高浓度试液此类电极一般不用于测定高浓度试液(1.0mol/L),高浓度溶液对敏感膜高浓度溶液对敏感膜腐蚀溶解严重，也不易获得稳定的液接电位。腐蚀溶解严重，也不易获得稳定的液接电位。第23页/共37页243、响应时间和温度系数、响应时间和温度系数 响应时间响应时间 是指参比电极与离子选择电极一起接触到试液起直到是指参比电极与离子选择电极一起接触到试液起直到电极电位值达到稳定值的电极电位值达到稳定值的95%所需的时间。所需的时间。温度系数温度系数 离离子子选选择择性性电电极极的的电电极极电电位位受受温温度度的的影影响响是是显显而而易易见见的的。包包括括能能斯斯特特方方程

24、程中中系系数数，温温度度对对离离子子活活度度和和离离子子强强度的影响以及温度对膜性质的影响。度的影响以及温度对膜性质的影响。第24页/共37页257-4 直接电位测量法1、pH值的电位测定值的电位测定 指示电极：指示电极：pH玻璃膜电极玻璃膜电极 参比电极：饱和甘汞电极参比电极：饱和甘汞电极(SCE)(-)Ag,AgCl|HCl|玻璃膜玻璃膜|试液试液溶液溶液 KCl(饱和）饱和）|Hg2Cl2(固固)，Hg(+)在在25oC,E=K+0.059pH常数常数K K包括：包括：外参比电极电位外参比电极电位,内参比电极内参比电极电位电位,不对称电位不对称电位,液接电位液接电位第25页/共37页26

25、pH的实用定义的实用定义(比较法确定待测溶液的比较法确定待测溶液的pH)：两两种种溶溶液液:pH已已知知的的标标准准缓缓冲冲溶溶液液S和和pH待待测测的的试试液液X,测定各自的电动势为：测定各自的电动势为：若测定条件完全一致，则若测定条件完全一致，则Ks=Kx,两式相减得：两式相减得：式中式中pHs已知，实验测出已知，实验测出Es和和Ex后，即可计算出试液的后，即可计算出试液的pHx，IUPAC推荐上式作为推荐上式作为pH的实用定义。的实用定义。使用时，尽量使温度保持恒定并选用与待测溶液使用时，尽量使温度保持恒定并选用与待测溶液pH接近的接近的标准缓冲溶液。标准缓冲溶液。第26页/共37页27

26、温度25 0.05M草酸三氢钾25饱和酒石酸氢钾0.05M邻苯二甲酸氢钾0.025M磷酸二氢钾0.01M硼砂101.6713.9966.9219.330151.6733.9966.8989.276201.6763.9986.8799.226251.6803.5594.0036.8649.182301.6843.5514.0106.8529.141351.6883.6474.0196.8449.105401.6944.5474.0296.8389.072常用常用pH标准缓冲溶液的标准缓冲溶液的pHS值值第27页/共37页282、离子活度（或浓度）的测定原理与方法、离子活度（或浓度）的测定原理与方

27、法将离子选择性电极（指示电极）和参比电极插入试液可将离子选择性电极（指示电极）和参比电极插入试液可以组成测定各种离子活度的电池，以组成测定各种离子活度的电池，电池电动势为电池电动势为：离子选择性电极作正极时，对离子选择性电极作正极时，对阳离子阳离子响应的电极，响应的电极，取正号取正号;对对 阴离子阴离子响应的电极，响应的电极，取负号取负号;(1)标准曲线法：标准曲线法：用测定离子的纯物质配制一系列不同浓度的标准溶液，用测定离子的纯物质配制一系列不同浓度的标准溶液，并用并用总离子强度调节缓冲溶液总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）保持溶液的离子强）保持溶液的离子强度相对稳定，分别测定各溶液的电位

28、值，并绘制度相对稳定，分别测定各溶液的电位值，并绘制 E-lg ci 关系曲线。关系曲线。TISAB目的是使样品和标液的目的是使样品和标液的Xi及及i一致，一致，膜电位才与膜电位才与log ci呈线性关系。呈线性关系。ai=xiiCi(游离离子分数，活度系数)第28页/共37页29总离子强度调节缓冲溶液总离子强度调节缓冲溶液（Totle Ionic Strength Adjustment Buffer简称简称TISAB）TISAB的作用的作用：保持较大且相对稳定的离子强度，使活度系数恒定；保持较大且相对稳定的离子强度，使活度系数恒定；维持溶液在适宜的维持溶液在适宜的pH范围内，满足离子电极的要

29、求；范围内，满足离子电极的要求；掩蔽干扰离子。掩蔽干扰离子。典型组成典型组成(测测F-)：1mol/L的的NaCl，使溶液保持较大稳定的离子强度；，使溶液保持较大稳定的离子强度；0.25mol/LHAc和和0.75mol/LNaAc,使溶液使溶液pH在在5左右；左右；0.001mol/L的的柠檬酸钠柠檬酸钠,掩蔽掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子。等干扰离子。第29页/共37页30(2)标准加入法标准加入法 设某一试液体积为设某一试液体积为V0，其待测离，其待测离子的浓度为子的浓度为Cx，测定的工作电池电，测定的工作电池电动势为动势为E1，则：，则：式式中中：i为为游游离离态态待待测测离离子子占

30、占总总浓浓度度的的分分数数；i是是活活度度系系数数Cx 是待测离子的总浓度。是待测离子的总浓度。往试液中准确加入一小体积往试液中准确加入一小体积Vs(约为约为V0的的1/100)的用待的用待测离子的纯物质配制的标准溶液测离子的纯物质配制的标准溶液,浓度为浓度为CS(约为约为CX的的100倍倍)。由于。由于V0 Vs，可认为溶液体积基本不变。，可认为溶液体积基本不变。浓度增量为：浓度增量为：c=Cs Vs/V0第30页/共37页31再次测定工作电池的电动势为再次测定工作电池的电动势为E2：可以认为可以认为21。，。，21,则电位变化量：则电位变化量：第31页/共37页32例题：例题：将钙离子选择

31、电极和饱和甘汞电极插入将钙离子选择电极和饱和甘汞电极插入100.00mL水样中水样中,用直接电位用直接电位法测定水样中的法测定水样中的Ca2+。25时，测得钙离子电极电位为时，测得钙离子电极电位为-0.0619V(对对SCE),加入加入0.0731mol/L的的Ca(NO3)2标准溶液标准溶液1.00mL,搅拌平衡后搅拌平衡后,测测得钙离子电极电位为得钙离子电极电位为-0.0483 V(对对SCE)。试计算原水样中。试计算原水样中Ca2+的浓的浓度？度？解：由标准加入法计算公式解：由标准加入法计算公式 S=0.059/2 C=(Vs*Cs)/Vo=1.000.0731/100=7.31*10-

32、4mol/L E=-0.0483-(-0.0619)=0.0136 V Cxc(10E/S-)-17.3110-4（100.461-)-1 7.3110-4 0.5293.87 10-4 mol/L 试样中试样中Ca2+的浓度为的浓度为3.8710-4mol/L。第32页/共37页33例例2：用氟离子选择性电极作负极，：用氟离子选择性电极作负极，SCE为正极，取不同为正极，取不同体积的含体积的含F-标准溶液标准溶液(C=2.0*10-4mol/L)，加入一定的，加入一定的TISAB，稀释至，稀释至100ml,进行电位测定，测得数据如下：进行电位测定，测得数据如下：F-标准溶液体积V/ml0.0

33、00.501.002.003.004.005.00电池电动势E/mV-400-391-373-355-345-338-332C(F-)10-6 mol/L01.02.04.06.08.010.0logC-6.0-5.70-5.40-5.22-5.10-5.00取试液取试液20ml,在相同条件下测定，在相同条件下测定，E=-359mV。(1)绘制绘制ElogC工作曲线。工作曲线。(2)计算试液中计算试液中F-的浓度。的浓度。解：本题是用标准工作曲线法测定解：本题是用标准工作曲线法测定,计算计算C和和logC列于表中列于表中第33页/共37页34从工作曲线得从工作曲线得E-359mV时时logC=

34、-5.46,所测溶液中所测溶液中F-离子离子浓度为浓度为3.47*10-6mol/L，由于样品由，由于样品由20ml稀释为稀释为100ml(稀释稀释5倍倍)，样品中，样品中F-浓度为浓度为1.73*10-5mol/L(此题是此题是P238，21题，但数据不正确。作了修改题，但数据不正确。作了修改)第34页/共37页353、影响电位测定准确性的因素、影响电位测定准确性的因素 (1)(1)测量温度测量温度：影响主要表现在对电极的标准电极电位、影响主要表现在对电极的标准电极电位、直线的斜率和离子活度的影响上。直线的斜率和离子活度的影响上。仪器可对前两项进行校正，但多数仅校正斜率。仪器可对前两项进行校

35、正，但多数仅校正斜率。温度的波动可以使离子活度变化，在测量过程中应尽温度的波动可以使离子活度变化，在测量过程中应尽量量保持温度恒定保持温度恒定。(2)线性范围和电位平衡时间线性范围和电位平衡时间：一般线性范围在一般线性范围在10-1-110-6 -6 mol/L；平衡时间越短越好。测量时可通过搅拌使；平衡时间越短越好。测量时可通过搅拌使待测离子快速扩散到电极敏感膜，待测离子快速扩散到电极敏感膜，以以缩短平衡时间。缩短平衡时间。测量不同浓度试液时，应测量不同浓度试液时，应由由低到高测量低到高测量。第35页/共37页36(3)溶液特性溶液特性：溶液特性主要是指溶液离子强度、溶液特性主要是指溶液离子

36、强度、pH及及共存组分等。溶液的总离子强度应保持恒定。溶液的共存组分等。溶液的总离子强度应保持恒定。溶液的pH应满足电极的要求。避免对电极敏感膜造成腐蚀。应满足电极的要求。避免对电极敏感膜造成腐蚀。干扰离子的影响表现在两个方面干扰离子的影响表现在两个方面：a.能使电极产生一定响应，能使电极产生一定响应，b.干扰离子与待测离子发生络合或沉淀反应干扰离子与待测离子发生络合或沉淀反应(4)电位测量误差电位测量误差：当电位读数误差为当电位读数误差为1mV1mV时，时，一价离子，相对误差为一价离子，相对误差为3.9%3.9%二价离子二价离子,相对误差为相对误差为7.8%7.8%故电位分析多用于测定低价离子故电位分析多用于测定低价离子。P236习题：习题：2,13,14,15第36页/共37页37感谢您的观看！第37页/共37页