离子选择性电极在药物分析中的应用
宋闯,景丽洁,金晶,梅花,李娟
(吉林化工学院环境化工系,吉林吉林 132022)
摘要:着重论述近十几年来离子选择性电极在药物分析中应用的进展,并对其发展前景进行了展望。
关键词:离子选择性电极;药物分析;评述
中图分类号:O657.15 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2002)02-0013-03
ApplicationofIon-SelectiveElectrodesinAnalystofMedicine
SONGChuang,JINGLi-jie,JINJing,MEIHua,LIJuan
(DepartmentofEnvironmentChemicalEngineeringJilinInstituteofChemicalTechnology,Jilin 132022,China)
Abstract:ThearticlemainlyreviewsnewestprogressofapplicationofIon-Selectiveelectrodesintheanalyst
ofmedicines.Thearticlegivesalsousprospectofitsapplications.
Keywords:ion-selectiveelectrode;analystofmedicine;review
1 引言离子选择性电极是一类电化学传感体,它的电
位对溶液中所给定的离子活度的对数呈线性关系,对某一特定离子具有特殊的选择性,能直接测定液
体试样,溶液的颜色和浊度一般不影响测试的结果,
对复杂样品无需预处理,选择性好,对某些离子的测
定灵敏度可达10-9数量级,所需仪器设备简单,操
作方便,有利于连续与自动分析。因此,发展极为迅
速,已有几十种商品化电极,在生产实践中得到了广
泛的应用。可以应用到临床分析,环保,空间探测,
生命科学,自动化装置和药物分析等多个领域,是目
前电化学分析领域中最为活跃的研究课题之一。在
1 离子选择性电极的基本特性
离子选择性电极是测定溶液中离子活度或浓度的一种新的分析工具，自从1966年弗兰德和罗斯用氟化镧单晶制成性能良好的氟离子选择性电极提供了氟离子的快速分析方法以后，离子选择性电极引起人们的极大兴趣。迄今研制的品种已达几十种，这门技术在工农业生产和科学技术部门都得到了实际应用。
离子选择性电极的基本特性
1、能斯特响应
2、离子强度调节剂
离子选择性电极响应的是离子的活度，活度=活度系数×浓度。因此要用离子选择性电极测定溶液中被测离子浓度的条件是，在使用标准溶液校准电极和用此电极测定样品这两个步骤中，必须保持溶液中离子活度系数不变，由于活度系数是离子强度的函数，因此也就是要求保持溶液的离子强度不变，常用的方法是在标准和样品溶液中加入相同量的惰性电解质，称为离子强度调节剂，有时将离子强度调节剂、PH缓冲溶液和消除干扰的掩蔽络合剂等事先混合在一起，这种混合溶液称为总离子强度调节缓冲剂，简称TISAB。当溶液中离子强度足够大且保持恒定时，电极的膜电位与溶液中被测离子的浓度成线性关系。
3、选择性系数
离子选择性电极是都有使用价值，很重要的一条就是选择性是否好，理想的电极是只对特定的一种离子产生电位响应，其他共存离子不干扰，但实际上不容易做到。
4、稳定性
电极表面的沾污或物理性质的变化，影响电极的稳定性，电极的良好清洗，浸泡处理，固体电极的表面抛光等都能改善这种情况，电极密封不良，粘接剂选择不当，或内部导线接触不良等也导致电位不稳定。
5、响应速度
电极响应的速度对于连续监测是十分重要的，电极响应速度一般较快，有的电极甚至低于1分钟，一般也在数分钟之内，响应速度与测量溶液的浓度，试液中其他电解质的存在情况，测量的顺序以及前后两种溶液之间浓度差等都有关系，测定浓 2 溶液后再测稀溶液，平衡时间较长，可能是膜表面吸附所致，用纯水清洗几次可逐渐恢复。
离子选择电极名词解释
离子选择电极（ISEs，Ion-Selective Electrodes）是用来测定电离溶液中某一离子浓度的传感器，也是一种化学传感技术。它通过检测溶液中该离子所起作用的电位变化而测定离子浓度。原理上，离子选择电极包含了一个过滤层，它能够选择地阻挡离子通过；而在探极与溶液界面上，这个离子可以从探极向溶液传输电荷。对于二者间形成的静电场，在该离子的电势存在的情况下，会有电位偏移发生。这就是它的原理。离子选择电极的结构主要由固定极和浮动极组成，前者通过一个过滤层与离子接触，而后者则能够用多种途径来探测电位变化。使用的应用领域很多，如分析化学，环境学，生物学检测，生态监测，食品安全，农业分析，水处理厂检测等。
离子选择电极是一种利用电化学原理来激发特定环境中的溶液中的离子活动，从而检测出其电位变化所产生的特征信号而达到测量离子浓度的仪器。它的优点是灵敏度高，选择性强，且容易操作。它不仅可以测量阴离子和阳离子浓度，还能够用来学习各种环境及生物系统中离子变化的定量关系，从而对相应的场合及有关因素更好地掌控性。离子选择电极在现代实验室及理化分析中也起着不可或缺的作用。
离子选择性电极法测定水中氟离子
1 / 31 / 3 离子选择性电极法测定溶液中氟离子
一、实验目的
1、了解电位分析法的基本原理。
2、掌握电位分析法的操作过程。
3、掌握用标准曲线法测定水中微量氟离子的方法。
4、了解总离子强度调节液的意义和作用。
二、实验原理
一般氟测定最方便、灵敏的方法是氟离子选择电极。氟离子选择电极的敏感膜由LaF3单晶片制成，为改善导电性能，晶体中还掺杂了少量0．1％～0．5％的EuF2和1％～5％的CaF2。膜导电由离子半径较小、带电荷较少的晶体离子氟离子来担任。Eu2+、Ca2+代替了晶格点阵中的La3+，形成了较多空的氟离子点阵，降低了晶体膜的电阻。
将氟离子选择电极插入待测溶液中，待测离子可以吸附在膜表面，它与膜上相同离子交换，并通过扩散进入膜相。膜相中存在的晶体缺陷，产生的离子也可以扩散进入溶液相，这样在晶体膜与溶液界面上建立了双电层结构，产生相界电位，氟离子活度的变化符合能斯特方程：
FaFRTKElg303.2
氟离子选择电极对氟离子有良好的选择性，一般阴离子，除OH-外，均不干扰电极对氟离子的响应。氟离子选择电极的适宜pH范围为5-7。一般氟离子电极的测定范围为10-6~10-1mol／L。水中氟离子浓度一般为10-5mol／L。
在测定中为了将活度和浓度联系起来，必须控制离子强度，为此，应该加入惰性电解质(如KNO3)。一般将含有惰性电解质的溶液称为总离子强度调节液(total Ionic strength adjustment buffer，TISAB)。对氟离子选择电极来说，它由KNO3、柠檬酸三钠溶液组成。
用离子选择电极测定离子浓度有两种基本方法。方法一：标准曲线法。先测定已知离子浓度的标准溶液的电位E，以电位E对lgc作一工作曲线，由测得的未知样品的电位值，在E-lgc曲线上求出分析物的浓度。方法二：标准加人法。首先测定待分析物的电位E1，然后加人已知浓度的分析物，记录电位E2，通过能斯特方程，由电位E1和E2可以求出待分析物的浓度。本实验测定氟离子采用标准曲线法。
