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实验一 离子选择性电极法测定水中微量氟实验日期：______ 同组人：________________ 成绩：____一、实验目的(1)掌握离子选择性电极法测定离子含量的原理和方法； (2)掌握标准曲线法和标准加入法的适用条件； (3)了解使用总离子强度调节缓冲溶液的意义和作用； (4)熟悉氟电极和饱和甘汞电极的结构和使用方法； (5)掌握酸度计的使用方法。
二、实验原理饮用水中氟含量的高低对人体健康有一定影响，氟的含量太低易得龋齿，过高则会发生氟中毒现象，适宜含量为0.5mg ·L -1左右。
因此，监测饮用水中氟离子含量至关重要。
氟离子选择性电极法已被确定为测定饮用水中氟含量的标准方法。
离子选择性电极是一种电化学传感器，它可将溶液中特定离子的活度转换成相应的电位信号。
氟离子选择性电极的敏感膜为LaF 3单晶膜(掺有微量EuF 2，利于导电)，电极管内装有0.1mol ·L -1 NaCl-NaF 组成的内参比溶液，以Ag-AgCl 作内参比电极。
当氟离子选择电极(作指示电极)与饱和甘汞电极(参比电极)插入被测溶液中组成工作电池时，电池的电动势正在一定条件下与F -离子活度的对数值成线性关系：--=F S K E αlg式中，K 值在一定条件下为常数；S 为电极线性响应斜率(25℃时为0.059V)。
当溶液的总离子强度不变时，离子的活度系数为一定值，工作电池电动势与F -离子浓度的对数成线性关系：--=F c S K E lg '为了测定F -的浓度，常在标准溶液与试样溶液中同时加入相等的足够量的惰性电解质以固定各溶液的总离子强度。
试液的pH 对氟电极的电位响应有影响。
在酸性溶液中H +离子与部分F -离子形成HF 或HF 2-等在氟电极上不响应的形式，从而降低了F -离子的浓度。
在碱性溶液中，OH -在氟电极上与F -产生竞争响应，此外OH -也能与CaF 3晶体膜产生如下反应：CaF3+3OH-—→La(OH)3+3F-由此产生的干扰电位响应使测定结果偏高。
离子选择性电极法测定水样中氟离子的含量一、测定目的掌握离子选择电极法的测定原理及测定方法学会正确使用氟离子选择性电极二、测定原理1. 氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可以表示为：NaCl(0.3 mol·L-1) ︱AgCl‖F-试液︱LaF3(10-3mol·L-1), NaF(10-3mol·L-1),2. 电池电动势E与氟离子浓度度的关系式为：E=Eo－2.303RT/F·lgc－=Eo－0.059 lgc－E 和lgc－成直接关系，2.303RT/F为直线的斜率，即电极的斜率。
3. 电动势E与lg[F-]成线性关系。
因此作出E对lg[c-]的标准曲线，即可由水样测得的E, 从标准曲线上求得水样中氟离子浓度。
三．仪器与试剂1. 仪器(1)离子计或pH/mV计（PHS-25型酸度计），(2)氟离子选择性电极，（使用前用去离子水浸泡）(3)饱和甘汞电极。
(4)100ml聚乙烯杯每组7个(5)移液管10ml，5ml各一个(6)容量瓶1000ml，100ml，50ml2. 试剂（1）盐酸2mol/L（2）硫酸1.84g/L（3）总离子强度缓冲液（TASBI）。
量取约500ml水于1L烧杯内，加入57毫升冰乙酸，58克氯化钠，和4.0g环乙二胺四乙酸，搅拌溶解，置于冷水浴中并搅拌加入6mol/L氢氧化钠，使pH为5.0---5.5之间，转入1000毫升容量瓶中，稀释至刻线，摇匀。
（4）氟化钠标准溶液，称取0.2210g氟化钠（预先在105—110摄氏度处理2小时或500—650摄氏度处理40分钟，在干燥器内冷却）用去离子水溶液溶解并稀释至1L，摇匀。
储存于聚乙烯瓶中，备用为100ug/mL。
（5）氟化物标准溶液用无分度吸管吸取氟化钠标准储备液10.00ml于100ml容量瓶加去离子水至标线，摇匀储存于聚乙烯瓶中，浓度为10.0ug/L。
（6）NaF(10-3mol·L-1),四、测定步骤1. 将氟电极和甘汞电极接好，开通电源，预热2. 清洗电极：取去离子水50～60mL至100mL的烧杯中，放入搅拌磁子，开启搅拌器，直到读数大于规定值260mV。
离子选择电极法氟标准
离子选择电极法（Ion-selective electrode method）是一种常用
于测量水样中特定离子浓度的方法。
离子选择电极是一种特殊的电极，能够选择性地响应特定离子的存在。
对于氟（Fluoride）离子的测量，标准的离子选择电极法可以
包括以下步骤：
1. 准备标准溶液：通过称取适量的氟化钠（NaF）固体，并溶
于已知体积（例如100 mL）的去离子水中，制备一定浓度的
氟标准溶液。
通常情况下，将500 mg的氟化钠溶解在500 mL
去离子水中可以制备出浓度约为1000 mg/L的氟标准溶液。
2. 标定离子选择电极：将离子选择电极连接到离子测量仪器上，对其进行标定。
标定时，将氟标准溶液逐步加入测量器槽中，记录下测量仪器所显示的电位值。
3. 测量样品：取待测水样，将其放入测量器槽中，并记录下测量仪器显示的电位值。
4. 构建标准曲线：根据所标定的标准溶液浓度和对应的电位值，绘制标准曲线。
通常情况下，浓度与电位之间符合一定的线性关系。
5. 根据样品的测量电位值，使用标准曲线进行定量计算，得到样品中氟离子的浓度。
需要注意的是，离子选择电极在使用时需要遵循一定的操作规范，比如保持电极的清洁和干燥，避免电极与样品接触的时间过长等。
另外，应注意采样和测量过程中的环境因素，如温度、pH值等，以保证测量结果的准确性。
具体的操作步骤和注意
事项可以参考离子选择电极的仪器说明书。
离子选择性电极法测定水中微量氟实验目的：了解电化学在分析中的应用；了解氟电极测定氟离子的原理和方法；学会离子计的使用；掌握标准曲线法和标准加入法。
实验结果：根据标准曲线法做出E-lgC 线性曲线，得到C 水样=2.764mg ·ml -1。
根据标准加入法C 水样=0.255mg ·ml -1。
背景介绍：无机氟化物的水溶液含有F −和氟化氢根离子HF 2−。
氟化物矿物比较重要的是萤石和氟磷灰石。
在天然饮用水和食物中都有低浓度的氟化物存在，而地下水中的氟含量则要高一些。
氟化物的毒性与其反应活性和结构有关，对盐而言，则是离解出氟离子的能力。
虽然聚四氟乙烯是化学惰性且无毒的，但在炊具温度超过260 °C 后就会变性，并且在350 °C 以上分解。
氟化物主要用于有机合成、无机材料、玻璃刻蚀、口腔病防治等。
氟是牙齿及骨骼不可缺少的成分，少量氟可以促进牙齿珐琅质对细菌酸性腐蚀的抵抗力。
但氟含量过高则会发生氟中毒：主要表现为氟骨症和氟斑牙。
人体每日摄入量4mg 以上会造成中毒，损害健康。
饮用水中氟含量的高低对人体健康有一定影响，氟的含量太低易得龋齿，过高则会发生氟中毒现象，适宜含量为0.5mg ·L-1左右。
因此，监测饮用水中氟离子含量至关重要。
氟离子选择性电极法已被确定为测定饮用水中氟含量的标准方法。
实验原理：离子选择性电极是一种电化学传感器，将离子的活度转换成相应的电位。
氟电极和甘汞电极、待测溶液组成一个电池，通过测量其电位来指示氟离子的活度。
电池组成：Hg|Hg 2Cl 2,KCl(饱和)||试液|LaF 3|NaF,NaCl,AgCl|Ag 其电动势和氟离子活度的关系式为：--=F a FRT K E lg 303.2'，在固定条件下，K 为常数，在加入适量惰性电解质（TISAB ），保证离子强度不变，近似把浓度当做活度，代入得：---=-=F F c K c FRT K E lg 0591.0lg 303.2'。
离子选择性电极法测定氯离子
离子选择性电极法是一种测定溶液中特定离子浓度的重要分析技术。
它利用离子选择性电极测定样品中目标离子的浓度。
本文将介绍离子选择性电极法测定氯离子的原理、优点和步骤。
一、原理
氯离子选择性电极是一种有机薄膜电极，其极性反应式为：
AgCl(s) + e^- ⇌ Ag(s) + Cl^-
该电极的膜材料一般是聚氯乙烯或聚乙烯基丙烯酸酯。
电极内部填充了含有壳聚糖或氨基磺酸等选择性载体的溶液，可以选择对氯离子具有高选择性的载体，以达到准确测定氯离子浓度的目的。
二、优点
1、对氯离子具有高度选择性；
2、测量灵敏度高，响应迅速；
3、操作简便，仪器设备简单，易于操作；
4、可在线监测氯离子浓度，无需样品处理。
三、步骤
1、准备工作：将氯离子选择性电极校准好，准备好样品和标准溶液；
2、校准电极：将氯离子选择性电极放在500mL 0.1mol/L NaCl溶液中，分别记录电极电势值和温度。
然后将电极放在1.0×10^-3mol/L NaCl溶液中，测量电极电势。
将以上两组数据带入电极响应函数，求出氯离子浓度；
3、测定样品中氯离子浓度：将氯离子选择性电极放入要测试的样品中，记录电极电势值和温度，带入电极响应函数求出氯离子浓度。
在实际应用中，需要根据具体测量要求选择合适的氯离子选择性电极型号和电极响应函数，同时注意电极的维护和保养。
离子选择性电极法除了测定氯离子浓度外，还可用于测定其他离子的浓度，如钙离子、氟离子等。
离子选择电极法原理一、引言离子选择电极法（ISE）是一种用于测量溶液中离子浓度的分析方法。
它是基于离子选择性电极（ISE）的原理而发展起来的。
本文将详细介绍ISE法的原理。
二、离子选择性电极的构成ISE由三部分组成：电极体、内部参比电极和外部参比电极。
其中，电极体是最关键的部分，它由一个半透膜覆盖在玻璃或塑料管上，并在其表面涂上一层选择性膜。
这个膜可以通过化学反应与待测离子发生选择性作用，使得只有特定种类的离子能够穿过半透膜进入到电极体内部。
三、ISE法的原理当一个具有特定离子选择性膜的ISE放置在含有待测离子的溶液中时，这些待测离子会通过半透膜进入到电极体内部，并与内部参比电极反应，产生一个微小但稳定的电位差。
这个微小但稳定的电位差可以用来计算溶液中待测离子的浓度。
四、Nernst方程根据Nernst方程，ISE的电势与待测离子的浓度之间存在一个线性关系：E=E0+(RT/zF)ln[a]其中，E是ISE的电势，E0是参比电极的电势，R是气体常数，T是温度，z是离子的电荷数，F是法拉第常数，a是待测离子的活度。
五、ISE法的优缺点ISE法具有以下优点：1.选择性强：由于膜对特定离子有选择性作用，因此只有特定种类的离子能够进入到电极体内部。
2.灵敏度高：由于反应在半透膜表面上进行，并且只有特定种类的离子能够进入到电极体内部，因此可以检测非常低浓度的离子。
3.操作简单：与其他分析方法相比，ISE法操作简单、快速、便捷。
但是ISE法也存在以下缺点：1.响应时间长：由于反应在半透膜表面上进行，并且只有特定种类的离子能够进入到电极体内部，在某些情况下响应时间较长。
2.容易受干扰：由于膜对特定离子有选择性作用，在某些情况下容易受到其他离子的干扰。
六、总结ISE法是一种基于离子选择性电极的分析方法，其原理是利用半透膜上的选择性膜与待测离子发生选择性作用，并通过Nernst方程计算出待测离子的浓度。
ISE法具有选择性强、灵敏度高、操作简单等优点，但也存在响应时间长、容易受干扰等缺点。
离子选择性电极测定法——矿物质的测定方法一、概述 [H+]的测量关键性的问题是电位计是否能被用来测定其他离子。
最近几年这个问题已引起了广泛的重视。
事实上，许多电极已经进展为可挺直对多种阳离子和阴离子举行测定，如溴化物、钙、氯化物、氟化物、钾、钠和硫，甚至有可以测定可溶性气体的电极，如氨、CO2和O2。
因为其他离子的干扰，使得一些办法在应用上有一定的限制，通常这一问题的解决可以通过调整pH来削减干扰或通过络合作用、沉淀反应来去除干扰。
转变玻璃电极的组成可转变玻璃膜对其他离子的敏感性，一种对钾敏感的电极的膜组成为：71% SiO2、11% Na2O和18% Al2O3。
一种典型的钠离子电极可在0.000001一1mol/L或0.023一23000mg/kg范围内举行测定。
但是可能会受到银离子、锂离子，钾离子，铵离子的干扰，反应时光少于30s。
在这个系统中也可用法复合钠离子挑选性电极，其中包含了甘汞参比电极。
固态离子挑选性电极也同样牢靠。
这些电极不用法玻璃传感膜，其活性膜是由单一的经稀土元素处理的无机结晶体组成，氟电极就是一个很好的例子，其电极是由经铕处理过的氟化镧组成，转变了电荷通透性并且降低了电阻，用这种电极可以测出浓度达到0.02mg/kg浓度的氟化物。
其他普遍用法的固态离子挑选性电极同样牢靠，例如溴电极可以测定的浓度极限为0.04mg/kg,氯电极为0.178mg/kg；相应地，全部固态离子挑选性电极的响应时光都少于30s，但这些电极同样碰到其他干扰离子的干扰问题。
除了各种玻璃膜电极和固态电极外，值得强调的是，还有许多其他类型的电极，如沉淀一渗透膜，液一液膜，甚至酶电极一气体感应电极的应用也日益增强，这些电极具有气体渗透性膜和与内部缓冲溶液相衔接的pH复合电极，透过这层膜，气体能溶解于小包着复合电极的pH缓冲溶液的薄膜层中，溶解的气体引起了溶液pH的变幻，同时复合电极也能探测到这种变幻，氨、CO2、SO2和O2都能由该类电极举行测定。
