全自動(dòng)電解質(zhì)分析儀儀器工作原理 全自動(dòng)電解質(zhì)分析儀采用離子選擇性電極測(cè)量方法,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)。儀器上有六種電極:鈉、鉀、氯、離子鈣、鋰和參比電極。每個(gè)電極都有一個(gè)離子選擇膜,它會(huì)與被測(cè)樣品中的相應(yīng)離子發(fā)生反應(yīng)。膜是一種離子交換器,它通過(guò)與離子電荷發(fā)生反應(yīng)來(lái)改變膜電位,可以檢測(cè)液體、樣品和膜之間的電位。檢測(cè)膜兩側(cè)的兩個(gè)電位差。將產(chǎn)生電流。樣品、參比電極和參比電極溶液構(gòu)成“回路"的一側(cè),膜、內(nèi)電極溶液和另一側(cè)的內(nèi)電極。 ??內(nèi)電極溶液與樣品之間的離子濃度差會(huì)在工作電極的膜兩側(cè)產(chǎn)生電化學(xué)電壓,電壓通過(guò)高電導(dǎo)率內(nèi)電極引向放大器,同時(shí)引向參比電極到放大器的位置。校準(zhǔn)曲線是通過(guò)檢測(cè)已知離子濃度的準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)溶液,從而檢測(cè)出樣品中的離子濃度而得到的。 ??當(dāng)溶液中被測(cè)離子與電極接觸時(shí),離子在離子選擇性電極基質(zhì)的水層中發(fā)生遷移。遷移離子的電荷變化存在電位,從而改變膜表面之間的電位。參考電極之間存在電位差。 ??常用電極結(jié)構(gòu): ??鈉電極的特點(diǎn):鈉電極是一種玻璃毛細(xì)管電極,用于測(cè)定液體樣品中鈉離子的濃度。 ??主要結(jié)構(gòu): ??電極蓋:透明塑料。 ??測(cè)量毛細(xì)管:鈉敏感玻璃。 ??電極室:密封,充滿鈉電極溶液。 ??電極芯:Ag、Agcl ??鉀電極特點(diǎn): 鉀電極是一種膜電極,也用于測(cè)量樣品中的鉀離子濃度。 ??主要結(jié)構(gòu): ??電極蓋:透明塑料。 ??測(cè)量毛細(xì)管:鉀離子敏感膜。 ??電極室:密封,充滿K+溶液。 ??電極芯:Ag/Agcl ??氯電極特點(diǎn): 氯電極也是一種膜電極,用于測(cè)量樣品中Cl離子的濃度。 ??主要結(jié)構(gòu): ??電極蓋:透明塑料。 ??測(cè)量毛細(xì)管:Cl 離子敏感膜。 ??電極室:密封并充滿Cl-溶液。 ??電極芯:Ag/Agcl ??參比電極特點(diǎn): 參比電極是連接樣品和信號(hào)地的裝置。 ??主要結(jié)構(gòu): 參比電極由參比電極蓋和參比電極芯兩部分組成。參比電極套中的參比液在參比電極芯和樣品之間形成鹽橋。每次測(cè)量開(kāi)始時(shí),將參比液注入?yún)⒈入姌O套中,一小部分參比液由玻璃制成。毛細(xì)管滲入測(cè)量室,從樣品與參比電極芯之間形成鹽橋,參比電極芯在電信號(hào)地與參比溶液之間形成回路。 ??測(cè)量過(guò)程:離子選擇性電極,電極中含有已知離子濃度的電極溶液,通過(guò)離子選擇性電極膜與樣品中相應(yīng)的離子相互滲透,從而在膜兩側(cè)產(chǎn)生膜電位,使離子濃度在樣品沒(méi)有使用,導(dǎo)致電位信號(hào)的大小也不同,通過(guò)測(cè)量電位信號(hào)的大小可以測(cè)量樣品中離子的濃度。 ??電極中的液體與樣品之間的離子濃度差異使電極膜產(chǎn)生電化學(xué)電位。這個(gè)電位可以被電極取出并送到放大器的輸入端。放大器的另一個(gè)輸入端連接到參考電極并接地。電極電壓可以進(jìn)一步放大。形成的電壓差決定了被測(cè)樣品的離子濃度。 ?? 3. 研究過(guò)程 ??當(dāng)電極溶液中被測(cè)離子與電極接觸時(shí),離子在離子選擇性電極膜基質(zhì)的水層中發(fā)生遷移。遷移離子的電荷變化存在電位,從而改變膜表面之間的電位;測(cè)量電極和參比電極之間產(chǎn)生電位差。理想的離子選擇性電極與溶液中待測(cè)離子的電位差應(yīng)符合能斯特方程:E=E0+ log10a(x) ?? E:測(cè)量電位 ??E0:標(biāo)準(zhǔn)電極電位(常數(shù)) ?? R:氣體常數(shù) ??T:絕對(duì)溫度 ??Z:離子價(jià) ??F:法拉第常數(shù) ??a(x):離子活度 ??可以看出測(cè)得的電極電位與“X"離子活度的對(duì)數(shù)成正比。當(dāng)活度系數(shù)保持恒定時(shí),電極電位與離子濃度的對(duì)數(shù) (C) 也成正比,以確定溶液中離子的活度或濃度。 ??目前生產(chǎn)氯化鈉鉀離子電極分析儀的廠家很多,但使用的電極基本相同。鈉多采用鋰鋁硅酸鹽玻璃電極膜,壽命長(zhǎng)。鉀電極多由連接氨芐青霉素膜制成。進(jìn)。 ??離子選擇電極分析儀的主要部件 Na+、K+ 和 Cl- 電極都有規(guī)定的使用壽命,需要定期更換。一般情況下,如果電極經(jīng)過(guò)多次維護(hù),保證管道暢通無(wú)阻,則需要更換多次校準(zhǔn)不合格的電極。 ??觀察這些極度損壞的電極,發(fā)現(xiàn)損壞的原因是電極內(nèi)的電極液位低于銀針表面。測(cè)量樣品時(shí),測(cè)得的電位差不能通過(guò)銀針傳遞到參比電極進(jìn)行下一步放大測(cè)定。 |