复旦大学：《大学基础化学——物理化学与仪器分析实验》PPT教学课件_离子选择性电极测定饮用水中的氟 - 雷杰

离子选择性电极测定 一、实验目的 饮用水中的氟 二、实验原理 三、仪器简介、使用方法 复旦大学 四、思考题 化学教学实验中心 雷杰 下一页 昌而 21:4244

21:42:44 离子选择性电极测定 饮用水中的氟 一、实验目的 二、实验原理 三、仪器简介、使用方法 复旦大学 四、思考题 化学教学实验中心 雷杰

实验目的 掌握直接电位法的测定原理及实验方法;学会正 确使用饱和甘汞电极、氟离子选择性电极和酸度计, 并了解其组成。了解格式(Gran)图纸的特点及用法 等。 页/页 142: 页

21:42:44 一、实验目的 掌握直接电位法的测定原理及实验方法；学会正 确使用饱和甘汞电极、氟离子选择性电极和酸度计， 并了解其组成。了解格式（Gran）图纸的特点及用法 等

、实验原理 电分析化学法是建立在溶液的电化学性质基础 上的一类分析方法。 溶液的电化学性质是指电解质溶液通电(形成 电化学电池)时,其化学组成和浓度随电位、 电流、电导或电量等电学特性而变化的性质 ●电分析化学法的优缺点。 页/页 142: 页

21:42:44 ⚫ 电分析化学法是建立在溶液的电化学性质基础 上的一类分析方法。 ⚫ 溶液的电化学性质是指电解质溶液通电（形成 电化学电池）时，其化学组成和浓度随电位、 电流、电导或电量等电学特性而变化的性质。 ⚫ 电分析化学法的优缺点。 二、实验原理

电分析化学法的分粪: 以不同的电学参数来分类: 电学参数 方法 备注 电导 电导法 电位 电位法 本实验 电子做沉淀剂 电重量法 电量 库仑法 电流电位曲线伏安法、极谱法 实验2 142: LA/AZ

21:42:44 电分析化学法的分类： ⚫ 以不同的电学参数来分类： 电学参数 方法 备注 电导 电导法 电位 电位法 本实验 电子做沉淀剂 电重量法 电量 库仑法 电流-电位曲线 伏安法、极谱法 实验2

电位分析法基本原理: 口以氟离子选择电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极可测定溶液 中氟离子含量。工作电池的电动势E,在一定条件下与氟离子活度的对数 值成线性关系测量时若指示电极接正极则25℃时 E=K-0.0592ga- 当溶液的总离子强度不变时,上式可改写为 E=K-0.0592lgc 因此在一定条件下,电池电动势与试液中的氟离子浓度的对数呈线性 关系,可用标准曲线法和标准加入法进行测定。 页/页 142: 页

21:42:44  以氟离子选择电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极,可测定溶液 中氟离子含量。工作电池的电动势E，在一定条件下与氟离子活度的对数 值成线性关系,测量时,若指示电极接正极,则25℃时： －F E = K − 0.0592lg = − − F E K 0.0592lg c ' 当溶液的总离子强度不变时，上式可改写为 因此在一定条件下,电池电动势与试液中的氟离子浓度的对数呈线性 关系,可用标准曲线法和标准加入法进行测定。 电位分析法基本原理：

电极的类型: 按电极的物质构成 1)金属基电极 零类电极 第一类电极 第二类电极 第三类电极 2)膜电极 3)超微电极与化学修饰电极 ●按电极在测量中的功能:参比电极、指示电极、工作 电极、辅助电极。 页/页 142: 页

21:42:44 电极的类型： ⚫ 按电极的物质构成： 1） 金属基电极 零类电极 第一类电极 第二类电极 第三类电极 2） 膜电极 3） 超微电极与化学修饰电极 ⚫ 按电极在测量中的功能：参比电极、指示电极、工作 电极、辅助电极

晶体膜均相膜F,C,Cv+2 非均相膜如硅橡胶膜 原电极 刚性基质pH,pMa 非晶体膜 带正电荷如AO3,CO4,BF4 ISE 流动载体1带负电荷如Cn2,Mg2 中性 如K 敏化电极/气敏电极 如CO2,NH4电极 生物电极如酶电极,生物组织电极 页/页 142: 页

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TISAB 口作用 维持试液和标准溶液恒定的离子强度 保持试液在离子选择性电极适合的ρH范围内 使被测离子释放成为可检测的游离离子 口配制方法 lmo∥/L的NaC,使溶液保持基本稳定的离子强度; >0.25moL的HAc和075mo/的NaAC,使溶液H保持在5左右; ≯0.o0lmo/L的柠檬酸钠,掩蔽Fe3、A丨3艹等干扰离子。 页/页 142: 页

21:42:44 ➢ 维持试液和标准溶液恒定的离子强度 ➢ 保持试液在离子选择性电极适合的pH范围内 ➢ 使被测离子释放成为可检测的游离离子 ➢ 1mol/L的NaCl，使溶液保持基本稳定的离子强度； ➢ 0.25mol/L的HAc和0.75mol/L的NaAc，使溶液pH保持在5左右； ➢ 0.001mol/L的柠檬酸钠，掩蔽Fe3+ 、Al3+等干扰离子。  作用  配制方法 TISAB ：

定量方法(一): 口标准曲线法 以所测得电动势E为纵坐标,浓度c的负对数-lgF-为横坐标,绘制标 准曲线。 300 codEx 100 -IgCe- 页/页 142: 页

21:42:44 定量方法（一）：  标准曲线法 以所测得电动势E为纵坐标，浓度c的负对数-lgcF -为横坐标，绘制标 准曲线

定量方法(二): 口格氏图解连续标准加入法 在一定实验条件下,先测定体积为V,浓度为C的试液电池的电 动势E、,然后在其中加入浓度为c,体积为V的含待测离子的标 准溶液(要求:V约为试液体积的,而c则为c、的100倍左右)在 同一实验条件下再测其电池的电动势E,则25℃时 C=△c(10 AE/S 其中 △C 斜率(S)需要在相同实验条件下测量求得 页/页 142: 页

21:42:44  格氏图解连续标准加入法 / 1 (10 1)  − =  − E S x c c Vx c V c S S  = 在一定实验条件下，先测定体积为Vx，浓度为Cx的试液电池的电 动势Ex，然后在其中加入浓度为cs，体积为Vs的含待测离子的标 准溶液（要求：Vs约为试液体积的，而cs则为cx的100倍左右）在 同一实验条件下再测其电池的电动势Ex+s，则25℃时 其中： 斜率（S）需要在相同实验条件下测量求得。 定量方法（二）：