电位分析法ppt课件

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1、第八章 电位分析法8-1 电位8-2 电位分析法原理及运用8-3 电位滴定法8-4 电位滴定法的运用和指示电极的选择第四章 电位分析法8-1 电位电位一、电位一、电位1、电极电位的产生、电极电位的产生 两种导体接触时，其界面的两种物质可以是两种导体接触时，其界面的两种物质可以是固体固体-固体，固体固体，固体-液体及液体液体及液体-液体。因两相中液体。因两相中的化学组成不同，故将在界面处发生物质迁移。的化学组成不同，故将在界面处发生物质迁移。假设进展迁移的物质带有电荷，那么在两相之间假设进展迁移的物质带有电荷，那么在两相之间产生一个电位差。如锌电极浸入产生一个电位差。如锌电极浸入ZnSO4溶液中

2、，溶液中，铜电极浸入铜电极浸入CuSO4溶液中。溶液中。由于任何金属晶体中都含有金属离子自在电子，一方面金属外表的一些原子，有一种把电子留在金属电极上，而本身以离子方式进入溶液的倾向，金属越活波，溶液越稀，这种倾向越大；另一方面，电解质溶液中的金属离子又有一种从金属外表获得电子而堆积在金属外表的倾向，金属越不活波，溶液浓度越大，这种倾向也越大。这两种倾向同时进展着，并到达暂 时的平衡：M=Mn+ne 假设金属失去电子的倾向大于获得电子的倾向，到达平衡时将是金属离子进入溶液，使电极上带负电，电极附近的溶液带正电；反之，假设金属失去电子的倾向小于获得电子的倾向，结果是电极带正电而其附近溶液带负电。

3、因此，在金属于电解质溶液界面构成一种分散层，亦即在两相之间产生了一个电位差，这种电位差就是电极电位。实验阐明：金属的电极电位大小与金属本身的活波性，金属离子在溶液中的浓度，以及温度等要素有关。铜与CuSO4界面所产生的电极电位小于锌与ZnSO4界面 所产生的电极电位。Zn2+(Cu2+)浓度越大，那么平衡时电极电位也越大。2、能斯特公式 电极电位的大小，不但取决于电极的本质，而且与溶液中离子的浓度，温度等要素有关，对于一个电极来说，其电极反响可以写成：Mn+ne=M 能斯特从实际上推导出电极电位的计算公式为：式中 ：-平衡时电极电位单位：伏特v -规范电极电位 v -分别为电极反响中氧化态和复

4、原态的活度；-为电极反响中的电子得失数 redox,n)(ln能斯特方程redoxnFRT在25时，如以浓度替代活度，那么上式可写成：假设电对中某一物质是固体或水，那么它们的浓度均为常数，即=1；假设电对中某一物质为气体，那么它的浓度可用气体分压表示。Relog059.0dOxn例例1*1/log2059.02)1(2122ZnlmolZnZneZn121323*1/*1/log059.0)2lmolFelmolFeFeeFe）表示的分压，以（代表电极表面所受到的PaHpkPaplmolHeHHHH221222325.101/)*1/(log2059.022)3(1)*1()*1)(*1(lo

5、g6059.072614)4(2213141127222237OHlmolCrlmolHlmolOCrOHCreHOCr1*1/log059.0*1/1log059.0)5(11AgAgCllmolCllmolClClAgeAgClVSCElmolCuCuCu344.0,*01.0)6(/122已知）电位（对时，铜电极的计算)(043.0242.0285.0)(285.001.0log2059.0344.0log2059.0344.02VSCEVCuNHENHEVCu的电极电位为：换算成对的电极电位为：故铜电极对而言，是铜电极对解：由于3、电极电位的丈量单个电极的电位是无法丈量的，因此，由待测

6、电极与参比电极组成电池用电位计丈量该电池的电动势，即可得到该电极的相对电位。相对于同一参比电极的的不同电极的相对电位是可以相互比较的，并可用于计算电池的电动势。常用的参比电极有规范氢电极与甘汞电极。1、规范氢电极NHF 将镀有铂黑的铂电极浸入H+活度为1的HCl溶液中，通入氢气，使铂电极上不断有氢气泡冒出，保证电极既与溶液又与氢气继续接触，液相上氢气分压坚持在101325Pa.1、镀铂黑的铂电极 2、an+=1的HCl溶液 3、盐桥 4、电接头 5、H2(P=101325Pa)在规范氢电极中有如下平衡：2H+2e=H2 氢电极电位为：当H+=1mol/l,PH2=101325Pa时，称为规范氢

7、电极。/101325PaP)mol*lH(log20.05922H1/H2H2/2HH 规范氢电极的条件为：1 H+活度 为1；2 氢气分压为101325Pa。规定：任何温度下，氢电极的电位为“零。习惯上以规范氢电极为负极，以待测电极为正极：规范氢电极|待测电极 此时，待测电极进展复原反响，作为正极，测得电动势为正值。假设测得电动势为负值，那么待测电极进展氧化反响，是负极，氢电极为正极。如：Pt,H2(101325Pa|H+(H+=1)|Cu2+(xmol/l)|Cu 电池电动势：假设：Cu2+=1mol/l，那么25时，该电池的电动势为+0.344V，即，电极电极左右电池HCuE电极电极Cu

8、CuVECu344.0电极电池2甘汞电极甘汞电极 由于氢电极运用不便，且实验条件苛刻，故常用甘汞电极作为参比电极。甘汞电极有多种，但根本原理一样。甘汞电极由汞、氯化亚汞Hg2Cl2.甘汞、和饱和氯化钾溶液组成。电极反响如下：Hg2Cl2S+2e=2Hg+2Cl-能斯特公式为：由上式可见，甘汞电极的电位取决于所用KCl的浓度。)*1/(log059.0)*1(1log2059.01/21/2222lmolCllmolClHgClHgHgClHg3规范电极 Ag-AgCl电极，由一个插入已用AgCl饱和了的KCl溶液中的Ag电极构成：AgCl(饱和)，KCl(xF)|Ag电极反响为：AgCl+e=

9、Ag+Cl-与甘汞电极一样，其电极电位取决于Cl-的浓度。VAgAgCl222.0/4、电极的极化、电极的极化 假设一电极的电极反响可逆，经过电极的电流非常小，电极反响在平衡电位下进展该电极称为可逆电极。如Ag|AgCl等都可近似为可逆电极。只需可逆电极才满足能斯特方程。当较大电流经过电池时，电极电位将偏离可逆电位，不在满足能斯特方程，电极电位改动很大，而电流变化很小，这种景象称为电极极化。电池的两个电极均可发生极化。极化程度的影响要素：1电极的大小、外形2电解质溶液的组成3温度4搅拌情况5电流密度极化可分为浓差极化和化学极化浓差极化：电极反响中，电极外表附近溶液的浓度和主体溶液浓度发生了差别

10、所引起的。电化学极化：由某些动力学要素引起的。假设电化学反响的某一步反响速度较慢，为 抑制反响速度的妨碍能垒，需多加一定的电压。这种由反响速度慢所引起的极化称为化学极化或动力学极化。8-2 电位分析法原理及运用电位分析法原理及运用电位分析法：电化学分析法的重要分支，其本质是经过零电流情况下测得两电极之间的电位差即所构成原电池的电动势进展分析测定。电位分析法包括：电位测定法 电位滴定法一、能斯特方程-电位分析法的根据Relog059.0dOxn上式能斯特方程，给出了电极电位与溶液中对应离子活度的简单关系。对于氧化复原体系，运用该公式，经过测定一个可逆电池的电位来确定溶液中某组分的离子活度或浓度的

11、方法就是电极电位法。电位测定法：根据丈量某一电极的电位，再由能斯特方程直接求得待测物质的浓度活度。电位滴定法：根据滴定过程中，某个电极电位的突变来确定滴定终点，从滴定剂的体积和浓度来计算待测物的含量。二、电位法测定溶液的PH值丈量溶液pH值的体系构造图：1、玻璃电极2、饱和甘汞电极3、试液4、接至电压计pH计1、玻璃电极的构造 玻璃电极是最早出现的膜电极，为氢离子选择电极。膜电极允许某些离子而又限制某些离子进出膜的外表。对于玻璃电极最重要的是玻璃膜，它是由一种特殊成分的玻璃构成：Na2O 22 CaO 6 SiO2 72 玻璃泡中装有PH一定的溶液内参比溶液，0.1 moll-1,其中插入一根

12、银-氯化银电极作为内参比电极。当玻璃电极与待测溶液接触时，发生如下离子交换反响：H+Na+GI=Na+H+GI 溶液 玻璃 溶液 玻璃 上述反响的平衡常数很大，有利于反响相右进展，进而在酸性和中性环境下，在玻璃外表上构成一个硅酸水化层。由硅酸水化层到膜内部，H+数目逐渐减少，Na+数目 逐渐添加，再膜的中部为“干玻璃层。一种浸泡的很好的玻璃薄膜的图解 如下图：在两相界面构成双电层产生电位差。当H+在两相间分散速度到达平衡时，可用下式表示：玻璃膜内外外表构造形状一样，故K1=K2,玻璃电极膜内外测之间的电位差称为膜电位：ssHHkHHklog059.0log059.01221内外12log059

13、.0HH内外膜玻璃电极中，内参比溶液中的玻璃电极中，内参比溶液中的H+是常数故：是常数故：试膜常数常数PHH059.0log059.02 由上式可见，经过丈量膜电位即可得到膜外溶液得H+浓度 H+2，这就是玻璃电极测溶液 PH的实际根据。2、溶液、溶液pH值得测定值得测定参比电极：饱和甘汞电极指示电极：玻璃电极两电极同时插入待测液构成如下电池：Ag,AgCl|HCl|玻璃膜玻璃膜|试液溶液试液溶液 KCl(饱和饱和|Hg2Cl2固，固，Hg 玻璃玻璃 液接液接 甘汞甘汞电池电动势：电池电动势：试液试液）常数玻左右电池PHKPHESCESCE059.0059.0K的影响要素：玻璃电极的成分、内外

14、参比电极的电位差、不对称电位、温度K在一定条件下为定值，但无法确定，故无法用上式求得pH值。实践测定中，式样的pH是同知pH的规范缓冲溶液相比求得的。设pH规范缓冲容液为S，待测溶液为X,有：假设丈量时条件一样，那么有KS=KX,所以：SSsxxxPHKEPHKE059.0059.0SSXXSXSXPHEEPHPHPHEE059.0059.0059.0 可见，以规范缓冲溶液的PHS为基准，经过比较ES和EX的值来求出PHX,这就是PH标度的意义。PH计也是以此唯实际根据的。3、pH 规范溶液温温度度t 0.05M 草草 酸酸三三氢氢钾钾 25 饱饱和和 酒酒石石酸酸氢氢钾钾0.05M 邻邻 苯

15、苯二二甲甲酸酸氢氢钾钾 0.01mol/L 硼硼 砂砂 25 Ca(OH)2 10 1.671 3.996 9.330 13.011 15 1.673 3.996 9.276 12.820 20 1.676 3.998 9.226 12.637 25 1.680 3.559 4.003 9.182 12.460 30 1.684 3.551 4.010 9.142 12.292 35 1.688 3.547 4.019 9.105 12.130 4 40 0 1 1.6 69 94 4 3 3.5 54 47 7 4 4.0 02 29 9 9 9.0 07 72 2 1 11 1.9 97

16、75 5三、离子选择性电极 离子选择性电极离子选择性电极(又称膜电极又称膜电极)。19761976年年IUPACIUPAC基于膜的特征，引荐将其分为以下几类：基于膜的特征，引荐将其分为以下几类：原电极原电极primary electrodesprimary electrodes 晶体膜电极晶体膜电极crystalline membrane electrodescrystalline membrane electrodes 均相膜电极均相膜电极homogeneous membrane electrodeshomogeneous membrane electrodes 非均相膜电极非均相膜电极(h

17、eterogeneous membrane electrodes)(heterogeneous membrane electrodes)非晶体膜电极非晶体膜电极crystalline membrane electrodescrystalline membrane electrodes 刚性基质电极刚性基质电极rigid matrix electrodesrigid matrix electrodes 流动载体电极流动载体电极(electrodes with a mobile carrier)(electrodes with a mobile carrier)敏化电极敏化电极sensitized

18、 electrodessensitized electrodes 气敏电极气敏电极gas sensing electrodesgas sensing electrodes 酶电极酶电极enzyme electrodesenzyme electrodes1、晶体膜电极 晶体膜普通是难溶盐经加压或拉制成单晶、多晶或混合晶的活性膜。晶体膜按制法可分为：均相膜和非均相膜。均相膜是由一种或多种化合物的均匀混合物的晶体构成。非均相膜除电活性物质外还参与了惰性资料，如聚氯乙烯、石蜡等，其功能由活性物质决议。电极的机制是：由于晶格缺陷孔穴而引起离子的传导作用。接近孔穴的可挪动离子移至孔穴中，一定的电极膜，按其

19、孔穴大小，外形，电荷分布只能包容一定的可挪动离子，而其它离子那么不能进入。晶体膜就是这样而显示选择的。因没有其它离子进入晶格，干扰只能来自晶体表面的化学反响。氟离子选择电极氟离子选择电极是基于氟化镧单晶膜对氟离子的选择性而实现对溶液中氟离子的丈量的。FKElog059.0该电极在1 10-6mol/l范围内符合能斯特公式。检测下限为10-7mol/l数量级，PH 56。主要干扰物质是 OH-：FOHLaOHLaF3)(333产物F-的呼应产生正干扰。硫化银膜电极 离子接触型 全固态型 硫化银膜具有离子传导及电子传导的才干，晶体中可挪动的离子是Ag+,故膜电位对Ag+敏感。丈量体系中存在这如下平

20、衡：222SAgSAg故有：2lg2303.2lg303.2)(*222SAgmspSAgFRTkFRTKESAgKK为一新的常数。可见硫化银电极同时可用作硫离子极。但该电极对硫离子的呼应较上述沉淀平衡复杂，机制可能为S2-与 晶格空隙中的Ag+反响：SAgSAg222 一定条件下，可用硫化银电极测定氰离子，此时需参与少量银氰络离子使其浓度在10-510-6mol/l，溶液中有如下平衡：2)(2*2)(2CNAgCNAgKCNAgCNAg稳K稳很大，故：22)(1*2CNCNCNAgAgK常数可用硫化银电极测CN-变化时Ag+活度的变化。与此类似的有用于测定卤素的卤化银-硫化银电极。2、非晶体

21、膜电极-刚性基质电极玻璃电极属刚性基质电极。此类电极用浸有某种液体离子交换剂的惰性多孔膜作电极膜制成。其重要的例子是Ca2+选择电极 如右图。液膜两相发生离子交换反响：2222222)(2)(CaPOROCaPORO 有机相 有机相 水相3、活动载体电极液膜电极反响机制与玻璃电极类似。4、气敏电极 气敏电极是基于界面化学反响的敏化电极，实践上是一种化学电池，由一对电极指示电极和参比电极组成，具有代表性的是氨敏电极，构造如右图。其丈量机制是试液中待测组分气体经过透气膜进入中介液，使中介液中某离子的活度发生变化，进而使电池电动势发生变化，经过电动势的变化反响出待测组分的量。实践上它是一种传感器。图

22、中玻璃电极，参比电极与中介液构成一电池。气敏电极一览表：5、生物电极 生物电极是将生物化学和电分析化学相结合而研制的电极。特点：1生物化学与电分析化学相结合。2将电位法电极作为根底电极，生物酶膜 或生物大分子膜作为敏感膜来实现对底 物或生物大分子的分析。生物电极包括：酶电极、组织电极 微生物电极、电位法免疫电极、生物传感器酶电极酶电极酶电极enzymeelectrocle是基于用电位法直接丈量酶促反响中反响物的耗费或生成物的产生而实现对底物的分析的一种方法。它也是基于界面反响敏化的离子电极，此处的界面 反响是酶催化反响。酶催化反响具有选择性强、效率高、大多数可在常温下进展，反响产物可如：CO2

23、、NH3、NH4+、CN-等 大多数离子可被现有离子选择电极所呼应的特点。如 CO(NH2)2 +H2O 2NH3 +CO2 氨电极检测 葡萄糖+O2 +H2O 葡萄糖酸 +H2 O2氧电极检测R-CHNH2 COO-+O2 +H2 O -COCOO-+NH4+H2 O2 氨基酸经过以上反响后检测，或进一步氧化放出 酶电极的制造中，酶的固定是关键，它决议了酶电极的运用寿命，并对灵敏度，重现性等性能影响很大。组织电极 目前，高纯度酶以有商品供应，但价钱昂贵，且寿命较短，使运用遭到限制。于是有以动植物组织替代酶作生物膜催化资料所构成的组织电极tissue based membrane electr

24、odes出现，这是敏化电极的一种有意义的进展。其优点如下：1许多组织细胞中含有大量的酶，酶原丰富。2组织细胞中的酶处于天然形状和理想环境下，因此性质最稳定，效果最正确。3某些酶分别后不稳定，只能在细胞中才干坚持活性，因此组织电极有较长的寿命。4生物组织普通具有一定的机械性和膜构造，适于固定，因此组织电极的制造简便而经济。生物组织膜固定的常用方法有：物理吸附、共价附着、交联、包埋等。组织电极的酶源与测定对象一览表微生物电极 微生物电极的分子识别部分是由固定化的微生物构成的。生物敏感膜的主要特征：生物敏感膜的主要特征：1微生物细胞内含有活性很高的酶体系；微生物细胞内含有活性很高的酶体系；2传感器的

25、寿命较长。传感器的寿命较长。如：将大肠杆菌固定在二氧化碳气体敏感电极上实现了对赖氨酸的分析；球菌固定在氨敏电极上实现了对精氨酸的检测。微生物菌体系含有天然的多酶系列，活性高，可活化再生，稳定性好，作为生物传感器，具有宽广的运用和开展前景。电位法免疫电极电位法免疫电极(potentiometric immune electrode)生物中的免疫反响具有很高的特异性。生物免疫电极就是基于抗体与抗原结合后的电化学性质与单一抗体或抗原的电化学性质相比发生了较大变化来检测免疫反响的发生。其机制为，固定在膜或电极的外表上的抗原或抗体，与抗体或抗原构成免疫复合物后，膜中电极外表的物理性质，如外表电荷速度，离

26、子在膜中的分散速度发生了改动，从而引起膜电位或电极电位的改动。hCG电位免疫法电极 如：将人绒毛膜促进腺激素hCG的抗体经过共价交联的方法固定在二氧化钛电极上，构成检测hCG的免疫电极。当该电极上的hCG 抗体与被测液中的hCG构成免疫复合物时，电极外表的电荷分布发生变化，改动化经过电极电位的丈量被检测出来。6、离子敏感场效应晶体管(ISFET)ion sensitive field effective transistor)ISFET是在金属-氧化物-半导体场效应晶体管MOSFET根底上构成的，它既具有离子选择电极对敏感离子呼应的特性，又保管场效应晶体管的性能。ISFET是将MOSFET的金

27、属栅极代之以离子选择电极的敏感膜。当它与试液接触并与参比电极组成丈量体系时，由于膜与溶液的界面产生膜电位叠加在栅压上，ISFET的漏极电流Id就会发生变化，Id与呼应离子活度之间具有类似与能斯特公式的关系，这就是ISFET的任务原理和定量关系根底。ISFET具有以下优点：全固体器件、体积小、易于微型化，本身具有高阻抗转换和放大功能等优点。运用于生物医学、临床诊断、环境分析、食品工业、消费过程监控等方面。四、丈量离子浓活度的方法四、丈量离子浓活度的方法 离子选择性电极可以直接用来测定离子的活浓度。对各种离子选择性电极可得如下通式：阳离子阳离子阴离子阴离子lg303.2lg059.0lg303.2

28、lg059.0/nFRTKKEnFRTKKE 可见，一定条件下，电池电动势与待测离子的活度的对数呈直线关系。1、规范曲线法 将离子选择电极与参比电极插入一系列活浓度知的规范溶液中，测出相应的电动势。然后以测得的E值对相应的lgi(lgc)值绘制规范曲线。在同样条件下，测出对应于待测溶液的E 值，即可从规范曲线上查出。活度与浓度的关系为：11iiiiiic较浓溶液中中是活度系数，极稀溶液 实践任务中，很少经过计算活度系数来求的浓度，而是在控制溶液的离子强度的条件下，依托实验经过绘制E-lgci曲线 来求的浓度。控制溶液离子强度的方法常有“恒定离子背景法和参与“离子强度调理剂法。恒离子背景法：当试

29、样中某离子含量很高且为非测定离子时，可以试样本身为根底，用类似的组成制备规范溶液。离子强度调理剂：是浓度很大的电解质溶液，它对欲测离子没有干扰，加到规范溶液及试样溶液中后，它们的离子强度都到达很高二近乎一致，从而使活度系数根本一样，同时可调理溶液的PH值，掩蔽干扰离子。2、规范参与法、规范参与法 规范曲线法要求规范溶液与待测容液具有接近的离子强度和组成，否那么将会因r值的改动而引起误差。规范参与法可在一定程度上防止这种误差。设某一为知溶液待测离子强度为Cx，其体积为Vo，测得的电动势为E1，E1与Cx应符合如下：)lg(303.211/1xcxnFRTKE离子的摩尔数。是游离（及未络合）的式中

30、1x 然后参与小体积Vs(约为试样体积的1/100)的待测离子的规范溶液浓度为Cs，此时Cs约为Cx的100倍。再测其电动势E2于是得：sossxVVCVCCCxCxnFRTKE浓度的增加值是加入标准溶液后试样这里)lg(303.222222 式中r2和x2分别为 参与规范溶液后新的活度系数和游离离子的摩尔分数。因VsVo，故有：r1r2，x1x2，ossVCVC且：两次测得电动势的差值为假设E2E1：，得令FRTSCCnFRTCxCCxnFRTEEExxx303.2)1lg(303.2)(lg303.2112212。值求出测得的由可由上式求的，因而可为常数，式中xsEnxxCECSCCCCn

31、SE1/)110()1lg(五、影响测定的要素五、影响测定的要素)303.2(nFRT1、温度、温度 影响直线的斜率影响直线的斜率直线的截距电极电位、液接电位测定过程应坚持温度恒定，提高测定准确度2、电动势丈量 丈量的准确度亦即丈量的误差直接影响丈量的准确度。电动势丈量误差E与相对误差C/C的关系可根据能斯特公式导出：EnEnCCCCnE42568.0100*100*2568.0000000相对误差或3、干扰离子 共存离子之所以发生干扰作用有的是由于能直接与电极电膜发生作用。测定带来误差，电极呼应时间添加消除干扰离子的作用，加掩蔽剂，必要时进展预处置。4、溶液的PH值 必要时应运用缓冲溶液，维

32、持一个恒定的PH范围。5、被测离子的浓度 离子选择电极可以检测的线形范围普通为：10-110-6mol/l。检测下限主要取决于组成电极膜的活性物质，还与共存离子的干扰 和PH等要素有关。6、呼应时间 电极浸入溶液后到达稳定的电位所需时间 1与待测离子到达电极外表的速度有关。2与待测离子活度有关,活度越小，呼应时间越长。3与介质的离子强度有关,含有大量非干扰离子呼应快4共存离子的存在对呼应时间有影响5与膜的厚度，外表光洁度等有关。7、迟滞效应 这是与电位呼应时间有关的一个景象，即对同一活度值的离子溶液，测出的电位值与电极在测定前接触的溶液的成分有关。是直接电位分析法的重要误差来源之一。七、电极的

33、开展现状及趋势1、现状、现状pH电极电极6:许多领域如工业、农业、医学、环境等都涉许多领域如工业、农业、医学、环境等都涉及到及到pH值的丈量，但传统的玻璃电极存在着阻值的丈量，但传统的玻璃电极存在着阻抗高，易破碎，不能用于含抗高，易破碎，不能用于含HF溶液溶液pH值的丈量值的丈量以及高碱度情况下存在以及高碱度情况下存在“钠误差等缺陷。同时，钠误差等缺陷。同时，存在着体积大，不顺应微区，微环境和生物活体存在着体积大，不顺应微区，微环境和生物活体的在线检测等缺乏于是研发出各种新型的的在线检测等缺乏于是研发出各种新型的pH传传感器。感器。1光导纤维pH传感器 它是利用光学性质进展pH丈量。特别适用于

34、在线分析和生物医学领域，尤其在体内在线检测方面获得广泛运用。它包括：基于光吸收原理的 pH传感器；反射光pH传感器，pH荧光传感器等。2化学修饰电极pH传感器 利用在原电极上接上含有特殊基团的聚合物来提高电极的性能。3pH-ISFET ISFET是一块硅晶体片，pH-ISFET与MOSFET构造类似由离子敏感膜替代MOSFET的金属栅极，当敏感膜与溶液接触时，在敏感膜与溶液界面上可感应出H+的能斯特电位呼应。4酶pH传感器 由于酶是蛋白质分子，其作用好像生物催化剂催化复杂的化学反响，酶的专注性及其对低浓度底物的催化才干，使之可固定在选择电极上，制得pH传感器。5金属金属氧化物pH传感器 该传感

35、器优点在于易制备，可在高温高压下运用，并向微型化方向开展。化学修饰电极 CME是在电极外表接上所需求的化学基团，以使其高选择性的进展所等待的反响或使其拥有某种特定的电化学性质。因此，其在环境科学中在提高选择性和灵敏度及实现遥测等方面具有独到的优点。早期采用共价键合法和吸附法制备单分子层化学修饰电极，但电化学呼应灵敏度较低，制备复杂，寿命较短；后研发出聚合物薄膜化学修饰电极，该电极电化学呼应灵敏，制备简单，且由于聚合物薄膜本身提供了固有的物理化学稳定性，使其重现性好，寿命长。特别是聚合物薄膜外表构造呵斥空间的、静电的、化学的等特殊微环境，可广为环境检测中所用。化学修饰电极7 生物电极89 将生物

36、化学与电化学相结合可研制出生物电极。其特点是将电位法电极作为根底电极，生物酶膜活生物大分子膜作为敏感膜实现对底物活生物大分子的分析。生物电极包括：酶电极，微生物电极和电位法免疫电极。酶电极：它是基于电位法直接丈量酶促反响中反响物的耗费或反响物的生成而实现对底物的分析的一种方法。微生物电极：微生物电极的分子识别部分是由固定化的微生物构成。其膜特点是：酶活性高，寿命长。电位法免疫电极：该电极是基于抗体与抗原发生反响时引起膜电极外表的某些物理性质发生改动，进而使膜电位或电极电位发生改动。生物电极很多都是生物传感器方式出现的。生物芯片10 生物芯片的本质是在面积不大的基片外表上有序地点阵陈列了一系列固

37、定于一定位置的可寻址的识别分子。结合或反响在一样条件下进展。反响结果用同位素法、化学荧光法、化学发光法或酶标显示，然后用精细的扫描仪或CCD摄影技术记录。经过计算机软件分析，综合成可读的IC总信息。芯片分析实践上是传感器分析的组合。芯片点阵中的每一个单元微点都是传感器的探头。所以传感器的精华往往都被运用于芯片的开展。阵列检测可大大提高检测效率，减少任务量，添加可比性。芯片技术是传感器技术的开展。2、电极的开展趋势 由于液态电极易挥发，携带不便等缺陷，固态电极称为开展趋势，它携带方便，挥发性小，寿命长；裸电极信号不稳定，重现性差，运用范围狭小。其经修饰后，稳定性，重现性可大为改观，运用范围扩展，

38、修饰电极扮演的角色越来越重要；随着研讨的深化化，分子化，常用电极由于其体积过大而无法实现生物体内在线检测，因此电极呈现微型化的趋势；由于酶的专注性，高效性，免疫反响的特异性，生物化学与电化学相结合，构成生物电极称为新宠。传感器运用方便，操做简单，电极向传感器方向开展。多“探头阵列组合，结合任务，极大的提高了检测效率，生物芯片称为电极开展的前沿。8-3 电位滴定法 电位滴定法是一种用电位法确定终点的滴定方法。它也是基于能斯特方程。在滴定过程中在滴定容器内浸入一对适当的电极，在化学计量点附近可以察看到电位的突变电位突跃，因此根据电极电位突跃可以确定终点的到达，这就是电位滴定法的原理。一、电位滴定法

39、的原理一、电位滴定法的原理二、电位滴定法的构造图：二、电位滴定法的构造图：三、电位终点确实定三、电位终点确实定1、绘制E-V曲线 用参与滴定剂的体积V作横坐标，电动势读数E作纵坐标，绘制E-V曲线，曲线上的转机点即为化学剂量点。简单、准却性稍差。2、绘E/V)-V曲线法 E/V为E的变化值与相对应的参与滴定剂的体积的增量的比。曲线上存在着极值点，该点对应着E-V 曲线中的拐点。3、二级微商法2E/V 2二阶微商。121222)()(VVVEVEVE等于零时，就是终点。即：曲线的极大点是终点，此法的依据是一级微商022VE 商品电位滴定仪有半自动、全自动两种。全自动电位分析仪至少包括两的单元，即

40、改换试样系统取样系统和丈量系统，丈量系统包括自动加试剂部分量液剂以及数据处置部分。仪器构造框架如以下图：四、自动电位分析仪简介8-4 电位滴定法的运用和指示电极的选择电位滴定法的运用和指示电极的选择 在电位滴定中判别终点的方法，比之用指示剂指示终点的方法更客观，许多情况下电位滴定更为准确。电位滴定可以用于有色的或浑浊的溶液，某些反响没有适宜的指示剂可选用时非水滴定，可用电位滴定来完成。运用范围广：1、酸碱滴定 指示电极：PH玻璃电极 参比电极：甘汞电极 2、氧化复原滴定 指示电极：普通为铂电极 参比电极：甘汞电极3、沉淀滴定 指示电极：根据不同的沉淀反响来采用不同的指示电极.如：硝酸盐规范溶液滴定 卤素 可用银电极做指示电极 。参比电极：双盐桥甘汞电极4、络合电极 指示电极：铂电极 参比电极：甘汞电极返 回