氯离子选择电极.doc

实验氯离子选择性电极的测试和应用一、实验目的 1、了解氯离子选择性电极的基本性能及其测定方法。 2、掌握用氯离子选择性电极测定氯离子浓度的基本原理。 3、了解酸度计测量直流毫伏值的使用方法。二、实验仪器和药品酸度计,电磁搅拌器, 217 型饱和甘汞电极,氯离子选择性电极, 100ml 容量瓶, 50mL 、 10mL 移液管。 KCl ( AR ), KNO 3( AR ) ,%Ca(AC) 2溶液,风干土壤样品。三、实验原理 1、电极电势与离子浓度的关系以氯离子选择性电极为指示电极,双液接甘汞电极为参比电极,插入试液中组成工作电池(图 3-11 )。当氯离子浓度在10 -1~10 -5 mol ·L 范围内,在一定的条件下,电池电动势与氯离子活度的对数成线性关系。 ln ln ln Cl Cl Cl RT RT RT E E a E c E c F F F ? ??? ?? ???? ? ????在测定中,只要固定离子强度,则??可视为定值。只要测出不同 Clc ?值时的电动势 E,做 ln Cl E c ??图(标准曲线), 就可用了解电极的性能。并可从图中求出待测溶液的 Cl -浓度。 2、电极的选择性和选择性系数离子选择性电极常会受到溶液中其它离子的影响。也就是说,在同一电极膜上, 往往可以有多种离子进行不同程度地交换。离选择性电极的特点就在于对特定离子具有较好的选择性,受其它离子的干扰较小。电极选择性的好环,常用选择性系数来表示。但是,选择性系数与测定方法、测定条件以及电极的制作工艺有关, 同时也与计算时所用的公式有关。一般离子选择性电极的选择性系数 k ij可表示为: ln( ) ijZZ i ij j RT E E a k a nF ?? ? ? 2 式中,i和j分别代表待测离子和干扰离子,Z i及Z j分别代表 i和j离子的电荷数; ijk 为该电极对 j离子的选择系数。式中“-”及“+”分别适用于阴、阳离子选择性电极。 ijk 越小,表示 j离子对被测离子的干扰越小。当 Z i =Z j时,测定 ijk 最简单的方法是分别溶液法:分别测定在具有相同活度的离子 i和j这两个溶液中该离子选择性电极的电动势 E 1和E 2。 1 2 ( ) ln ij E E nF k RT ??四、实验步骤 1、标准溶液配制配 mol ·L -1 KCl 标准溶液, mol ·L -1 KNO 3 溶液逐级稀释配 5×10 -2, 1×10 -2、5×10 -3、1×10 -3、5×10 -4、1×10 -4 mol ·L -1 KCl 标准溶液。 2、安装仪器 3、标准曲线测量浓插入标准溶液中测定电动势。校正仪器后,用蒸馏水洗净电极,用滤纸吸干,将电极依次从稀到 4、选择系数测定配制 mol ·L -1的 KCl 和 KNO 3溶液各 100mL ,分别测定电动势值。 5、自来水中氯离子含量的测定称 KNO 3于 100mL 容量瓶中(目的