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文件名称:模块三项目1电位法97课件.pptx
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更新时间:2025-06-13
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模块三项目1电位法

指示电极与参比电极

(一)、定义:电位值随溶液待测离子浓度的变化而变化的电极。(二)、分类一、指示电极1.金属基电极(1)金属-金属离子电极(2)金属-金属难溶盐电极(3)惰性金属电极2.离子选择性电极离子选择性电极(ISE)也称膜电极,是20世纪60年代发展起来的一类新型电化学传感器。指示电极与参比电极

(一)定义电位值不随待测离子浓度的变化而变化,具有恒定电位值的电极。(二)常用的参比电极二、参比电极1.甘汞电极甘汞电极是由金属汞、甘汞(Hg2Cl2)和KCl溶液组成电极反应式:Hg2Cl2+2e-2Hg+2Cl-饱和甘汞电极示意图指示电极与参比电极

指示电极与参比电极25℃(298.15K)时,其电极电位表示为:可以看出,甘汞电极的电位随氯离子浓度的变化而变化,当氯离子浓度一定时,则甘汞电极的电位就为一定值。在25℃时,三种不同浓度的KCl溶液的甘汞电极的电位分别为:KCl溶液浓度0.1mol/L1mol/L饱和电极电位?(V)0.33370.28010.2412

2.银-氯化银电极银-氯化银电极是由涂镀一层氯化银的银丝浸入到一定浓度的氯化钾溶液中所构成。银-氯化银电极结构简单,可以制成很小的体积,因此,常用作其他离子选择电极的内参比电极。指示电极与参比电极

直接电位法测定溶液的pH

直接电位法测定溶液的pH一、pH玻璃电极电位法测定溶液pH,目前最常用的指示电极是pH玻璃电极、最常用的参比电极是饱和甘汞电极。(一)pH玻璃电极的构造pH玻璃电极的构造如图所示。它的主要部分是电极下端接的玻璃球形薄膜,球膜是有特殊成分的玻璃制成,膜内盛有一定浓度的KCl的pH缓冲溶液,作为内参比液,溶液中插入一支银-氯化银电极作为内参比电极。玻璃电极结构示意图

直接电位法测定溶液的pH一、pH玻璃电极(二)pH玻璃电极电位的产生玻璃电极浸泡水中后,在玻璃膜表面形成一层很薄的水化凝胶层,浸泡好的玻璃电极插入到待测溶液中时,水化凝胶层与溶液接触,H+便从浓度高的一侧向浓度低的一侧迁移,当达到平衡时就产生了一定的内、外膜相界电位。如右图。膜电位产生示意图玻璃电极的电位是由膜电位与内参比电极的电位决定,在25℃时玻璃电极的电位可表示为:

直接电位法测定溶液的pH一、pH玻璃电极(三)pH玻璃电极的性能①电极斜率:当溶液中的pH值改变一个单位时,引起玻璃电极电位的变化值称为电极斜率。②碱差和酸差:普通玻璃电极在pH大于9的溶液中测定时,对Na+也有响应,因此测得的浓度高于真实值,这种误差称为碱差。若用pH玻璃电极测定pH小于1的酸性溶液时,pH读数大于真实值,即称酸差。

直接电位法测定溶液的pH一、pH玻璃电极(三)pH玻璃电极的性能③不对称电位:从理论上讲,玻璃膜内、外两侧溶液的H+浓度相等时,膜电位应为零,但实际上并不为零,此电位差称为不对称电位。使用前将玻璃电极放入水或酸性溶液中充分浸泡(一般浸泡24小时左右),可以使不对称电位值降至最低,并趋于恒定。④温度:一般玻璃电极只能在5~60℃范围内使用,并且在测定标准溶液和待测溶液的pH时,温度必须相同。

直接电位法测定溶液的pH二、测定原理和方法电位法测定溶液pH,常以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,浸入待测溶液中组成原电池。其原电池符号表示为:(-)GE︱待测溶液‖SCE(+)25℃时,该电池的电动势E为:该式表明,电池的电动势与溶液pH呈线性关系。

直接电位法测定溶液的pH二、测定原理和方法实际测定时每支玻璃电极的K′均不同,并且每一支玻璃电极的不对称电位也不相同,因此导致公式中“常数”值很难确定。在具体测定时常采用两次测量法以消除其影响。

直接电位法测定溶液的pH二、测定原理和方法两次测定法方法为:先测量已知pHS的标准溶液的电池电动势为ES,然后再测量未知pHX的待测液的电池电动势为EX。在25℃时,电池电动势与pH之间的关系满足下式:EX=K+0.059pHXES=K+0.059pHS两式相减并整理得:在实际工作中,pH计可直接显示出溶液的pH,而不必通过上述两次测定法计算被测溶液的pH。

直接电位法测定溶液的pH三、其他离子浓度的测定直接电位法除用于测定溶液pH外,还可用于测定其他离子浓度。在后者的应用中,目前多采用离子选择性电极(ISE)作指示电极。由于液接电位、不对称电位的存