选择性电极.pdf

i 选择性电极的学习选择性电极的学习 K+K+离子指示电极的选择性系数的测定离子指示电极的选择性系数的测定 1 1-电极的校准电极的校准 溶液准备：1.称取 7.44g KCl 固体（计算值 7.455g）溶解并转移至 100mL 容量瓶中，用纯水定容，得到 1M 的 KCl 溶液。2.用移液枪移取上述溶液 1mL 至 100mL 容量瓶中，用纯水定容，得到 0.01M 的 KCl溶液。测试样品配制：取 10 个 100mL 容量瓶，配制用于测试的标准溶液，溶液组成如表 1 所示：表-1K+标准溶液成分 编号 Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 VKCl0.01M(uL)10 40 100 350 0 0 0 0 0 0 VKCl1M(uL)0 0 0 0 50 450 1000 2000 5000 50000 各溶液的浓度及测出的点位如表-2 所示：表-2各标准溶液的浓度及点位 编号 Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 浓度 c（M）1.0E-06 4.0E-06 1.0E-05 3.5E-05 5.0E-04 4.5E-03 1.0E-02 2.0E-02 5.0E-02 5.0E-01 电位E（mV）-165-135-121-90-38 9 25 39 60 112 计算:I=cizi 1.浓度小于1E-3 M时，Log =-Bz2I 2.浓度较高时，Log =Bz2I1+AaI B=0.059，A=0.328，对K+和Na+，a=1。计算结果如表-3所示：表-3各标准溶液中值 Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.00E+00 1.00E+00 1.00E+00 1.00E+00 9.99E-01 9.95E-01 9.88E-01 9.77E-01 9.44E-01 6.04E-01 在同一幅图中画出 E=f(logC)与 E=f(logC)的图像 E，logC以及logC的值如表-4所示：表-4logC，logC 及点位 E 的值 Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 logc-6.0E+00-5.4E+00-5.0E+00-4.5E+00-3.3E+00-2.3E+00-2.0E+00-1.7E+00-1.3E+00-3.0E-01 logYc-6.0E+00-5.4E+00-5.0E+00-4.5E+00-3.3E+00-2.3E+00-2.0E+00-1.7E+00-1.3E+00-5.2E-01 E（mV）-1.7E+02-1.4E+02-1.2E+02-9.0E+01-3.8E+01 9.0E+00 2.5E+01 3.9E+01 6.0E+01 1.1E+02 图像如图-1 所示：图-1E=f(logC)与 E=f(logC)的图像 2 2-选择性常数的测定选择性常数的测定 溶液配制：取 9 个 100mL 容量瓶，各加入 1M 的 NaOH 溶液 1mL，保持 NaOH 的浓度为 0.01M，加入 KCl 溶液的量如表-5 所示：表-5干扰离子样品 KCl 添加体积 Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 VKCl0.01M(uL)1 5 10 40 100 350 0 0 0 VKCl1M(uL)0 0 0 0 0 0 50 450 1000 各样品中 KCl 浓度及测量电位如表-6 所示：表-6干扰离子溶液中 KCL 浓度及测量电位 Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 浓度 c（M）1.00E-07 5.00E-07 1.0E-06 4.0E-06 1.0E-05 3.5E-05 5.0E-04 4.5E-03 1.0E-02 电位 E（mV）-171-181-182-171-156-127-41-3 45 各样品中，测量电位值，对 K+计算的，logC 的值如表-7 所示：表-7干扰离子溶液测量电位及 K+的，logC 的值 Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y 8.9E-01 8.9E-01 8.9E-01 8.9E-01 8.9E-01 8.9E-01 8.9E-01 8.7E-01 8.5E-01 logYc-7.0509-6.35193-6.0509-5.44885-5.05093-4.50692-3.35319-2.40808-2.06879 电位 E（mV）-171-181-182-171-156-127-41-3 45 E=f(logC)的图像如图-2 所示：图-2E=f(logC)的拟合直线 根据两直线方程求出交点 logC=-5.34，又因为 aB=cB*=0.01*0.89=0.0089，得出KB=10(-5.34)/0.089=5.1E-4 金属离子在粒子胶体中的凝聚金属离子在粒子胶体中的凝聚 -标定 Cu2+的选择性电极 配制 pCu 为 2,3,4,5 的溶液：用 4 各 100mL 容量瓶，分别移取 1M 的 CuCl2 溶液 1mL，0.1mL，0.01mL，0.001mL，用纯水定容。测出各溶液电位：表-8Cu2+标定溶液电位 pCu 2 3 4 5 E（mV）261 252 243 226 Cu2+溶液的电位与浓度关系见图-3 在 Cu2+浓度为 10-3M 溶液中，每次加入 0.1M 的 SDS 溶液 500uL，测量电位，加入次数，浓度及电位见表-9：表-9SDS 浓度及电位 次数 i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 SDS 浓度（M)5E-04 1E-03 0.001 0.002 0.002 0.003 0.003 0.004 0.004 0.005 E（mV）296 307 311 313 314 313 313 312 311 310 次数 i 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 SDS 浓度（M)0.005 0.006 0.006 0.007 0.007 0.007 0.008 0.008 0.009 0.009 E（mV）309 307 306 304 303 301 300 298 297 296 显然，E 的测量值超过了表-8 中的范围，实验数据有问题。为了了解 SDS 浓度与 Cu2+图-3Cu2+的标定直线拟合 浓度关系，我们对以上电位值都减去 62（使最高电位为 252）。处理后，计算 Cu2+浓度与SDS 浓度的关系见表-10 表-10SDS 浓度与 Cu2+浓度关系 SDS 浓度（M)5.0E-04 9.9E-04 1.5E-03 2.0E-03 2.4E-03 2.9E-03 3.4E-03 3.8E-03 4.3E-03 4.8E-03 CCu2+(M)3.0E-05 2.6E-04 5.6E-04 8.3E-04 1.0E-03 8.3E-04 8.3E-04 6.8E-04 5.6E-04 4.6E-04 SDS 浓度（M)5.2E-03 5.7E-03 6.1E-03 6.5E-03 7.0E-03 7.4E-03 7.8E-03 8.3E-03 8.7E-03 9.1E-03 CCu2+(M)3.8E-04 2.6E-04 2.1E-04 1.4E-04 1.2E-04 7.9E-05 6.5E-05 4.4E-05 3.6E-05 3.0E-05 SDS 浓度与 Cu2+浓度关系图像见图-4：图-4Cu2+与 SDS 浓度浓度关系 由拟合结果可知在峰指处 SDS 浓度为 0.003M，即胶体的临界浓度为 0.003M