直接电位法测定离子的活度

发布时间:17-04-26 14:33分类:行业资讯
标签:氟离子,氟离子选择电极法,氟离子选择电极法测尿氟的原理
氟是淡黄色、有刺激性的气体。原子量19.0,比重1.69,熔点-219.6℃,沸点-188.2℃。氟的性质极其活泼,遇水剧烈地分解成氟化氢和氧,在空气中迅速变成氟化氢,氟可与许多单质相作用。自然界中只以氟化物形态存在,如荧石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、磷灰石[Ca5(PO4)2F]等。氟化氢的熔点为-92℃,沸点19.5℃,可以任意比例溶解于水。氟化钠的沸点为1695℃。制造冷冻剂(氟里昂,即二氟二氯甲烷)、氟塑料、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、农业杀虫剂等。氟离子选择电极法测定尿氟1.原理氟离子选择电极与含氟离子的待测液和甘汞电极组成电池,电池的电动势可用下式表示:  E=[EAgCl/Ag

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  • E膜]澳门新蒲京官网网址, – EHgCl2 + E液接 + E不对称由于膜电位  E膜=(E0 – 0.0591gaFx) –
    (E0 – 0.0591gaF)  E=EAgCl/Ag + 0.0591gaF – EHgCl2 + E液接 +
    E不对称  -
    0.0591gaFx  在—定条件下,前五项恒定不变,可合并成新的常数K。即E=K –
    0.0591gaF  即电池的电动势与溶液中氟离子活度的对数呈直线关系。  在实际工作中,需要知道的是氟离子的浓度,根据a=gC可知,当离子强度一定时,活度系数g恒定,则有  E=K
    – 0.059lggCF  =K – 0.0591gg – 0.0591gCF  =K’ –
    0.0591gCF  即离子强度恒定时,电动势与溶液中氟离子浓度的对数成线性关系,据此,可以用标准曲线法或标准加入法定量。2.尿样的采集和保存用聚乙烯瓶收集一次尿样。尽快测定比重,于4℃冰箱中可保存2周。3.测定方法取10ml混匀尿样于小烧杯中,加10ml总离子强度调节缓冲液,混匀,测定mV数,在标准曲线上查出相应的氟浓度。4.说明总离子强度调节缓冲液的作用:  (1)控制各尿液与标准液的离子强度基本一致:通常尿液的离子强度在0.32mol/L左右,但不同的尿液其离子强度有差异。故在测定前,向尿液加入等体积的总离子强度调节缓冲液,使混合后溶液离子强度达到1mol/L左右,这样,不同尿液离子强度的差异被掩盖了。氟标准溶液是用纯水配制的,所以在标准溶液中,除了加总离子强度调节缓冲液外,还应加入模拟尿,使离子强度达到1mol/L左右。  (2)控制溶液的pH在5~5.5之间:由于氢氟酸是弱酸,在溶液中存在着电离平衡,当溶液的酸性较强时,氟离子与氢离子结合生成氟化氢,在氟电极上不响应,故需要将溶液的pH控制在5以上,使99%的氟以氟离子的形式存在;另一方面,OH-离子半径与F-接近,又都是负一价,氟电校对0H-有同样的响应,即0H-离子对F-离子的测定有明显的干扰,特别当溶液的pH高时,干扰尤其严重。因此,应控制溶液的pH不能太高。  (3)排除Al3+、Fe3+等离子的干扰,防止与F-离子形成配离子而干扰测定:A13+、Fe3+等离子能与F-离子形成配离子而干扰测定,所以在总离子强度调节缓冲液中加有柠檬酸盐。柠檬酸根离子能与A13+、Fe3+离子形成稳定的配合物,释放出氟离子,排除干扰。  (4)可加快反应速度,缩短达到平衡所需时间。如10-6mol/L的F—在纯水中平衡时间约为1h,而加入离子强度缓冲液后,10min内即可达平衡。

一、测定原理

将离子选择性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,电池电动势为:

离子选择性电极作正极时,对阳离子响应的电极,取正号;

对阴离子响应的电极,取负号。

二、离子选择性电极测定离了浓度的条件

1、浓度与活度的关系

指电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度。离子活度和浓度之间存在定量的关系,其表达式为:αi=γici式中:αi为第i种离子的活度;γi为I种离子的活度系数;ci为I种离子的浓度。γi通常小于1,在溶液无限稀时离子间相互作用趋于零,此时活度系数趋于1,活度等于溶液的实际浓度。不同种类离子选择电极的问世,为选择性测定离子活度提供了方便。根据能斯特方程,离子活度与电极电位成正比,因此可对溶液建立起电极电位与活度的关系曲线,此时测定了电位,即可确定离子活度。测量仪器为电位差计或专用离子活度计。

2、离子选择电极测定离子浓度的条件

TISAB的作用: