液膜型钾离子选择电极测定未知液中钾离子浓度教学文案.ppt

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1、液膜型钾离子选择电极测定未知液中钾离子浓度 液液液液膜膜膜膜型型型型钾钾钾钾离离离离子子子子选选选选择择择择电电电电极极极极是是是是将将将将溶溶溶溶于于于于有有有有机机机机溶溶溶溶剂剂剂剂的的的的中中中中性性性性载载载载体体体体浸浸浸浸渍渍渍渍在在在在多多多多孔孔孔孔膜膜膜膜基基基基体体体体上上上上，或或或或将将将将中中中中性性性性载载载载体体体体制制制制成成成成非非非非均均均均一一一一态态态态感感感感应应应应膜膜膜膜粘粘粘粘附附附附在在在在电电电电极极极极上上上上。钾钾钾钾离离离离子子子子选选选选择择择择性性性性电电电电极极极极的的的的感感感感应应应应膜膜膜膜为为为为钾钾钾钾离离离离子子子子

2、与与与与高高高高选选选选择择择择性性性性亲亲亲亲油油油油性性性性配配配配体体体体形形形形成成成成的的的的双双双双冠冠冠冠醚醚醚醚，以以以以亚亚亚亚戊戊戊戊基基基基双双双双苯苯苯苯并并并并-15-15-冠冠冠冠-5-5为为为为中中中中性性性性载载载载体体体体，以以以以邻邻邻邻苯苯苯苯二二二二甲甲甲甲酸酸酸酸二二二二辛辛辛辛酯酯酯酯为增塑剂，以聚氯乙烯为支持体。为增塑剂，以聚氯乙烯为支持体。为增塑剂，以聚氯乙烯为支持体。为增塑剂，以聚氯乙烯为支持体。液膜型钾离子选择电极结构液膜型钾离子选择电极结构液膜型钾离子选择电极结构液膜型钾离子选择电极结构若若测测定定离离子子为为i，电电荷荷为为ni；干干扰扰

3、离离子子为为j，电电荷荷为为nj。考考虑虑到到共共存存离离子产生子产生 的电位，则膜电位的一般式可写成为：的电位，则膜电位的一般式可写成为：对阳离子响应的电极，对阳离子响应的电极，K 后取正号；对阴离子响应的电极，后取正号；对阴离子响应的电极，K 后取负号。后取负号。膜电位膜电位膜电位膜电位K K i,ji,j称之为电极的选择性系数，表征干扰离子称之为电极的选择性系数，表征干扰离子称之为电极的选择性系数，表征干扰离子称之为电极的选择性系数，表征干扰离子j j对待测离子对待测离子对待测离子对待测离子i i的干扰程度。的干扰程度。的干扰程度。的干扰程度。其其其其意意意意义义义义为为为为：在在在在相

4、相相相同同同同的的的的测测测测定定定定条条条条件件件件下下下下，待待待待测测测测离离离离子子子子和和和和干干干干扰扰扰扰离离离离子子子子产产产产生生生生相相相相同同同同电电电电位时待测离子的活度位时待测离子的活度位时待测离子的活度位时待测离子的活度 i i与干扰离子活度与干扰离子活度与干扰离子活度与干扰离子活度 j j的比值。通常的比值。通常的比值。通常的比值。通常K K i i，j j11。K K i i，j j值越小，表明电极的选择性越高。值越小，表明电极的选择性越高。值越小，表明电极的选择性越高。值越小，表明电极的选择性越高。选择性系数选择性系数选择性系数选择性系数定义定义定义定义测定方

5、法测定方法测定方法测定方法固定干扰法固定干扰法固定干扰法固定干扰法配配配配置置置置一一一一系系系系列列列列干干干干扰扰扰扰离离离离子子子子浓浓浓浓度度度度相相相相同同同同而而而而被被被被测测测测离离离离子子子子浓浓浓浓度度度度不不不不同同同同的的的的溶溶溶溶液液液液，将将将将欲欲欲欲测测测测的的的的离离离离子子子子选选选选择择择择性性性性电电电电极极极极插插插插入入入入各各各各个个个个溶溶溶溶液液液液中中中中，测测测测量量量量相相相相应应应应的的的的电电电电位位位位值值值值，然然然然后后后后将将将将测测测测得得得得的的的的电电电电位位位位值对值对值对值对lgalgai i作图。作图。作图。作图

6、。当当当当a aj j a ai i时时时时，电电电电极极极极对对对对i i离离离离子子子子成成成成能能能能斯斯斯斯特特特特响响响响应应应应。若若若若响响响响应应应应离离离离子子子子和和和和干干干干扰扰扰扰离离离离子子子子均均均均为为为为一一一一价价价价阳离子，在标准曲线直线部分的能斯特方程为：阳离子，在标准曲线直线部分的能斯特方程为：阳离子，在标准曲线直线部分的能斯特方程为：阳离子，在标准曲线直线部分的能斯特方程为：当当当当a aj j a ai i时，标准曲线形成水平线，其电位值完全由时，标准曲线形成水平线，其电位值完全由时，标准曲线形成水平线，其电位值完全由时，标准曲线形成水平线，其电位

7、值完全由j j离子决定：离子决定：离子决定：离子决定：在水平线延长部分与标准曲线交点在水平线延长部分与标准曲线交点在水平线延长部分与标准曲线交点在水平线延长部分与标准曲线交点MM处，处，处，处，则：则：则：则：线性范围线性范围线性范围线性范围 以以以以离离离离子子子子选选选选择择择择性性性性电电电电极极极极的的的的电电电电位位位位（）对对对对响响响响应应应应离离离离子子子子活活活活度度度度 的的的的对对对对数数数数值值值值作作作作图图图图。直直直直线线线线CDCD段段段段对对对对应应应应的的的的检检检检测测测测离离离离子子子子的的的的活活活活度度度度（或或或或浓浓浓浓度度度度）范范范范围围围围

8、，为为为为离离离离子子子子选选选选择择择择性性性性电电电电极的线性范围。极的线性范围。极的线性范围。极的线性范围。直直直直线线线线CDCD部部部部分分分分的的的的斜斜斜斜率率率率为为为为离离离离子子子子选选选选择择择择性性性性电电电电极极极极的的的的响响响响应应应应斜斜斜斜率率率率，当当当当斜斜斜斜率率率率接接接接近近近近理理理理论论论论值值值值时时时时，称称称称电电电电极极极极在在在在给给给给定定定定的的的的活活活活度度度度范围内具有能斯特响应。范围内具有能斯特响应。范围内具有能斯特响应。范围内具有能斯特响应。线性范围线性范围线性范围线性范围检测限检测限检测限检测限 指指指指可可可可进进进进

9、行行行行有有有有效效效效测测测测量量量量的的的的最最最最低低低低活活活活度度度度（浓浓浓浓度）。度）。度）。度）。实实实实际际际际定定定定义义义义为为为为图图图图中中中中ABAB与与与与CDCD延延延延长长长长线线线线的的的的交交交交点点点点MM所所所所对对对对应应应应的的的的测测测测定定定定离离离离子子子子的的的的活活活活度度度度（或或或或浓浓浓浓度度度度）。离离离离子子子子选选选选择择择择性性性性电电电电极极极极一一一一般般般般不不不不用用用用于于于于测测测测定定定定高高高高浓浓浓浓度度度度试试试试液液液液（1.01.0molLmolL-1-1），高高高高浓浓浓浓度度度度溶溶溶溶液对敏感膜

10、腐蚀溶解严重。液对敏感膜腐蚀溶解严重。液对敏感膜腐蚀溶解严重。液对敏感膜腐蚀溶解严重。检测限检测限检测限检测限响应时间响应时间响应时间响应时间 指指指指参参参参比比比比电电电电极极极极与与与与离离离离子子子子选选选选择择择择电电电电极极极极一一一一起起起起接接接接触触触触到到到到试试试试液液液液起起起起直直直直到到到到电电电电极极极极电电电电位位位位值值值值达达达达到到到到稳定值的稳定值的稳定值的稳定值的95%95%（或电极电位值与稳定值相差（或电极电位值与稳定值相差（或电极电位值与稳定值相差（或电极电位值与稳定值相差1mV)1mV)所需的时间。所需的时间。所需的时间。所需的时间。响响响响应应

11、应应时时时时间间间间与与与与待待待待测测测测离离离离子子子子到到到到达达达达电电电电极极极极表表表表面面面面的的的的速速速速率率率率、待待待待测测测测离离离离子子子子的的的的活活活活度度度度、膜膜膜膜的的的的厚度、表面光洁度等有关。厚度、表面光洁度等有关。厚度、表面光洁度等有关。厚度、表面光洁度等有关。通常采用搅拌试液的方法来加快响应速度，提高分析效率。通常采用搅拌试液的方法来加快响应速度，提高分析效率。通常采用搅拌试液的方法来加快响应速度，提高分析效率。通常采用搅拌试液的方法来加快响应速度，提高分析效率。响应时间响应时间响应时间响应时间vv预习钾离子选择电极的结构和工作原理。预习钾离子选择电

12、极的结构和工作原理。预习钾离子选择电极的结构和工作原理。预习钾离子选择电极的结构和工作原理。vv预习离子选择电极特性的测试方法。预习离子选择电极特性的测试方法。预习离子选择电极特性的测试方法。预习离子选择电极特性的测试方法。vv了解实验中所用离子计的使用方法。了解实验中所用离子计的使用方法。了解实验中所用离子计的使用方法。了解实验中所用离子计的使用方法。实验预习实验预习实验预习实验预习PXSJ216PXSJ216型离子分析仪，电磁搅拌器，饱和甘汞电极，选择性电极型离子分析仪，电磁搅拌器，饱和甘汞电极，选择性电极型离子分析仪，电磁搅拌器，饱和甘汞电极，选择性电极型离子分析仪，电磁搅拌器，饱和甘汞

13、电极，选择性电极 50mL50mL容量瓶容量瓶容量瓶容量瓶(8(8只只只只)，50mL50mL烧杯，烧杯，烧杯，烧杯，5mL5mL移液管移液管移液管移液管1.0molL1.0molL-1-1KClKCl溶液，溶液，溶液，溶液，1.0molL1.0molL-1-1NaClNaCl溶液，未知浓度溶液，未知浓度溶液，未知浓度溶液，未知浓度KClKCl溶液溶液溶液溶液 仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂基本操作基本操作基本操作基本操作1.1.1.1.开启电源，开启电源，开启电源，开启电源，开启离子开启离子开启离子开启离子计计。2.2.2.2.使用前浸泡于使用前浸泡于使用前浸泡于使用前浸泡于0.0

14、100.010molLmolL-1-1钾离子溶液中，老化钾离子溶液中，老化钾离子溶液中，老化钾离子溶液中，老化24h24h。3.3.钾钾离子离子离子离子选择电选择电极要用蒸极要用蒸极要用蒸极要用蒸馏馏水冲洗干水冲洗干水冲洗干水冲洗干净净，并用吸水并用吸水并用吸水并用吸水纸轻轻纸轻轻吸取吸取吸取吸取钾钾离子离子离子离子选选 择电择电极上的水。极上的水。极上的水。极上的水。4.4.4.4.将将将将钾钾离子离子离子离子选择电选择电极和极和极和极和饱和甘汞饱和甘汞饱和甘汞饱和甘汞电电极极极极连连接于离子接于离子接于离子接于离子计计上上上上，并，并，并，并浸入装有浸入装有浸入装有浸入装有待测待测待测待测

15、溶液溶液溶液溶液的的的的烧烧杯中，放入杯中，放入杯中，放入杯中，放入搅搅拌子，开启拌子，开启拌子，开启拌子，开启搅搅拌器，拌器，拌器，拌器，测测定定定定电电位，位，位，位，记录稳记录稳定的定的定的定的电电位位位位值值。1.1.不同浓度钾离子溶液的配制不同浓度钾离子溶液的配制不同浓度钾离子溶液的配制不同浓度钾离子溶液的配制：(1)(1)吸吸吸吸取取取取1.01.0molLmolL-1-1KClKCl、1.01.0molLmolL-1-1NaClNaCl各各各各5 5mLmL于于于于5050mLmL容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶中中中中，用水定容，可获得浓度为用水定容，可获得浓度为用水定容，可获得浓度为

16、用水定容，可获得浓度为0.100.10 molLmolL-1-1钾离子溶液。钾离子溶液。钾离子溶液。钾离子溶液。(2)(2)分分分分别别别别量量量量取取取取不不不不同同同同体体体体积积积积的的的的0.100.10molLmolL-1-1钾钾钾钾离离离离子子子子溶溶溶溶液液液液和和和和5 5mLmL1.01.0molLmolL-1-1NaClNaCl 溶溶溶溶液液液液于于于于4 4 只只只只5050 mLmL容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶中中中中后后后后，用用用用水水水水定定定定容容容容，可可可可获获获获得得得得浓浓浓浓度度度度为为为为1.01.01010-2-2molLmolL-1-1、1.01.0

17、1010-3-3molLmolL-1-1、1.01.01010-4-4molLmolL-1-1、1.0101.010-5-5molLmolL-1-1的钾离子溶液。的钾离子溶液。的钾离子溶液。的钾离子溶液。2.2.标准曲线制作标准曲线制作标准曲线制作标准曲线制作：取取取取适适适适量量量量的的的的上上上上述述述述所所所所配配配配钾钾钾钾离离离离子子子子溶溶溶溶液液液液于于于于洗洗洗洗净净净净的的的的烧烧烧烧杯杯杯杯中中中中，插插插插入入入入钾钾钾钾离离离离子子子子选选选选择择择择性性性性电电电电极极极极和和和和饱饱饱饱和和和和甘甘甘甘汞汞汞汞电电电电极极极极，开开开开启启启启搅搅搅搅拌拌拌拌器器器

18、器，测测测测量量量量体体体体系系系系的的的的电电电电位位位位，并并并并以以以以测测测测量量量量电电电电位位位位值和浓度的对数值为关系，绘制标准曲线。值和浓度的对数值为关系，绘制标准曲线。值和浓度的对数值为关系，绘制标准曲线。值和浓度的对数值为关系，绘制标准曲线。实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤3.3.未知试样的测定未知试样的测定未知试样的测定未知试样的测定：取取取取5 5mLmL未未未未知知知知试试试试样样样样，5 5mLmL1.01.0molLmolL-1-1NaClNaCl于于于于5050mLmL容容容容量量量量瓶瓶瓶瓶，用用用用水水水水定定定定容容容容得得得得试样溶液。试样溶液。试样溶液

19、。试样溶液。4.4.选择性系数测定选择性系数测定选择性系数测定选择性系数测定：按按按按1 1配配配配制制制制以以以以下下下下系系系系列列列列溶溶溶溶液液液液，按按按按2 2测测测测量量量量各各各各溶溶溶溶液液液液的的的的电电电电位位位位值值值值，并并并并依依依依据据据据上上上上述述述述关关关关系系系系式式式式求求求求选择性系数。选择性系数。选择性系数。选择性系数。LiCl0.10LiCl0.10molLmolL-1-1KCl1.0KCl1.01010-1-11.01.01010-2-21.01.01010-3-31.01.01010-4-41.01.01010-5-5molLmolL-1-1C

20、aClCaCl2 20.100.10molLmolL-1-1KCl1.0KCl1.01010-1-11.01.01010-2-21.01.01010-3-31.01.01010-4-41.01.01010-5-5molLmolL-1-1数据处理数据处理数据处理数据处理1.1.以钾离子浓度的对数为横坐标，对应的电位值为纵坐标，绘制标以钾离子浓度的对数为横坐标，对应的电位值为纵坐标，绘制标以钾离子浓度的对数为横坐标，对应的电位值为纵坐标，绘制标以钾离子浓度的对数为横坐标，对应的电位值为纵坐标，绘制标准曲线；由标准曲线计算能斯特相应的斜率、检测限和未知溶液准曲线；由标准曲线计算能斯特相应的斜率、检测

21、限和未知溶液准曲线；由标准曲线计算能斯特相应的斜率、检测限和未知溶液准曲线；由标准曲线计算能斯特相应的斜率、检测限和未知溶液中钾离子浓度。中钾离子浓度。中钾离子浓度。中钾离子浓度。2.2.从测定电位选择性系数的实验数据，绘制电极电位响应曲线，并从测定电位选择性系数的实验数据，绘制电极电位响应曲线，并从测定电位选择性系数的实验数据，绘制电极电位响应曲线，并从测定电位选择性系数的实验数据，绘制电极电位响应曲线，并由响应曲线计算能斯特响应斜率和离子选择电极对锂离子和钙离由响应曲线计算能斯特响应斜率和离子选择电极对锂离子和钙离由响应曲线计算能斯特响应斜率和离子选择电极对锂离子和钙离由响应曲线计算能斯特

22、响应斜率和离子选择电极对锂离子和钙离子的电位选择性系数。子的电位选择性系数。子的电位选择性系数。子的电位选择性系数。1.1.溶液电位的测量，须按离子浓度从低到高的顺序进行。溶液电位的测量，须按离子浓度从低到高的顺序进行。溶液电位的测量，须按离子浓度从低到高的顺序进行。溶液电位的测量，须按离子浓度从低到高的顺序进行。2.2.电位测量时，读数须等电位变化在电位测量时，读数须等电位变化在电位测量时，读数须等电位变化在电位测量时，读数须等电位变化在1mV1mV的范围内再读数。的范围内再读数。的范围内再读数。的范围内再读数。3.3.电位选择性系数的测定有哪几种方法？电位选择性系数的测定有哪几种方法？电位选择性系数的测定有哪几种方法？电位选择性系数的测定有哪几种方法？注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢