离子选择电极国标

离子选择性电极技术：高效离子分离与测量离子选择性电极技术（ISE，Ion-Selective Electrode technology）是一种用于分离和测量特定离子浓度的高效方法。

该技术基于离子与选择性离子传感器之间的特定相互作用，通过测量电极膜中离子的活度来实现快速和可靠的离子分离和测量。

离子选择性电极主要由两个部分组成：选择性电极和参考电极。

选择性电极是一种由特定化学物质制成的电极，它在处理后成为具有特定离子选择性的薄膜。

薄膜中的选择性物质与目标离子之间发生特定的相互作用，从而使选择性电极只响应于特定离子。

参考电极是用于确定电极电位的电极，它提供了一个参考点，使得样品中离子的活度能够被测量。

离子选择性电极技术的工作原理是基于了Nernst方程。

在测量过程中，当选择性电极暴露在含有目标离子的溶液中时，溶液中的离子与选择性电极薄膜中的选择性物质发生反应，导致在电极内部发生电位差。

根据Nernst方程，该电位差与溶液中目标离子的活度成正比。

通过测量电极的电位差并进行适当的校正，可以准确地确定溶液中目标离子的浓度。

离子选择性电极技术具有许多优点，使其成为离子分离和测量的首选方法之一。

首先，该技术具有高选择性，可以针对特定的离子进行分离和测量，而不受其他离子的干扰。

其次，离子选择性电极技术具有高灵敏度和快速响应的特点，可以在短时间内实现准确的测量结果。

此外，该技术还具有操作简便、成本低廉和无需复杂的前处理步骤的优点。

离子选择性电极技术在许多领域中得到了广泛的应用。

在环境监测中，该技术可以用于测量水体中的离子浓度，如pH值、氨氮、硝酸根和铵离子等，从而实现快速和准确的水质评估。

在生物医学领域，离子选择性电极技术被应用于体液中离子浓度的测量，如血液中的钠离子浓度。

此外，该技术还可以在食品工业中用于检测食品样品中的离子含量，以保证食品的质量和安全。

总而言之，离子选择性电极技术是一种高效的离子分离和测量方法，具有高选择性、高灵敏度和快速响应的特点。

土壤中氟化物的测定离子选择电极法1 原理当氟电极与含氟试液接触时，电池的电动势随溶液中氟离子活度的变化而改变(符合能斯特方程)，当溶液的总离子强度为定值时，其电池的电动势与溶液中氟离子浓度的对数成直线关系。

样品用氢氧化钠在高温熔融后，用热水浸取，并加入适量盐酸，使有干扰作用的阳离子变为不溶的氢氧化物，经澄清除去。

然后调节溶液的pH至近中性，在总离子强度缓冲溶液存在的条件下，直接用氟电极法测定。

2干扰及消除常见的Al3+、Fe3+对测定有严重干扰，Ca2+、Mg2+、Si4+、Zr4+、Th4+、Ce4+、Sc3+及H+等多数阳离子也有一定的干扰，其干扰程度取决于这些离子的种类和浓度，氟化物的浓度和溶液的pH等。

由于电极对F-的选择能力只比OH-大近10倍，显然OH-是氟电极的重要干扰离子。

其他一般常见的阴阳离子均不干扰测定。

为了减少分析试液各离子浓度和活度之间的差异所造成的误差，加入总离子强度缓冲液是必不可少的。

通常采用高浓度的柠檬酸钠和钛铁试剂作为络合剂。

测定体系的氟浓度一般为10-4～10-5mol／L，当加入1mol／L浓度的柠檬酸钠溶液，并使溶液的pH保持在6．0—7．0之间时，氟电极就能在最理想的范围内进行测定。

加入柠檬酸钠可掩蔽3 000μgAl3+或Fe3+。

3 适用范围本方法最低检出限为2.5μg氟，适用于一般土壤、岩石、沉积物中氟化物的测定。

4 仪器4．1 氟离子选择电极和饱和甘汞电极。

4．2 离子活度计pH计(精度±0．1mV)。

4．3 磁力搅拌器。

4．4 聚乙烯杯(100mL)。

4．5 镍坩埚(50mL)。

4．6 马福炉。

5 试剂5．1 氟标准储备液：准确称取基准氟化钠(NaF，105～110℃烘干2 h)0．2210 g，加水溶解后移入1 000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

贮在聚乙烯瓶中，此溶液含氟100μg／mL。

5．2 氟标准使用溶液：用五分度吸管吸取氟标准储备液10．00mL，注入100mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。

Science &Technology Vision科技视界※基金项目:常州大学教学改革项目(GJY11020044,ZDK0702008)。

作者简介:陈建梅(1965—),女,江苏无锡人,本科,高级实验师,从事基础化学教学与研究。

通讯作者:顾浩。

0引言在水质、生物化学、医学药物、食品、岩矿、冶金炉渣、废水、大气等环境保护等各领域需要测定氟含量,由于氟离子选择电极法具有灵敏、简单、快速等特点而得到广泛应用。

已经对离子选择电极法测定水中的氟含量进行过较多研究[1-5],并且入选为高校分析化学教材[6-13]。

国外已公布离子选择电极法有关的标准[14-15],国内也公布过离子选择电极法测定水质中氟化物的国家标准[16]。

虽然标准[16]早己在1987年公布,而且该标准的可操作性和分析结果的可靠性方面都是不错的;但从上列论文及教科书的内容来看,还有不少推广应用工作要做。

此外在术语和基本原理方面也存在一些问题,本着促使该标准能更好推广应用的愿望出发,根据百家争鸣的方针,提出两点意见,在学术方面和同行们探讨、商榷并提出相应的建议。

1标准[16]的原理部分作了如下描述“根据Nernst 方程式,温度在20-25℃之间时,氟离子浓度每改变10倍,电极电位变化58±1mv。

①当氟电极与含氟的试液接触时,电池的电动势E 随溶液中氟离子活度变化而改变(遵守Nernst 方程)。

当溶液的总离子强度为定值且足够时服从关系式(1):E =E-(2.303RT /F)logcF (1)②E 与logc F 成直接③关系,2.303RT /F 为该直线的斜率,亦为电极的斜率。

工作电池可表示如下:Ag|AgCl,Cl -(0.3mol/L),F -(0.001mol/L)|LaF 3||试液||外参比电极。

④”从上述原理部分可见其理论基础是Nernst 方程,即该测量是满足热力学的平衡条件的。

实际上,该标准在6.5.2节一次标准加人法中关于结果的计算的式(2)描述如下:“s———电极的实测斜率。