離子選擇電極

離子選擇電極又稱離子電極。一類利用膜電位測定溶液中離子活度或濃度的電化學感測器。1906年由R.克里默最早研究，隨後由德國哈伯（F.Harber）等人製成的測量溶液PH的玻璃電極是第一種離子選擇電極，到60年代末，離子選擇電極的商品已有20多種。離子選擇電極具有將溶液中某種特定離子的活度轉化成一定電位的能力，其電位與溶液中給定離子活度的對數成線性關係。離子選擇電極是膜電極，其核心部件是電極尖端的感應膜。按構造可分為固體膜電極、液膜電極和隔膜電極。離子選擇電極法是電位分析的分支，一般用於直接電位法，也可用於電位滴定。該法的特點是：①測定的是溶液中特定離子的活度而不是總濃度；②使用簡便迅速，套用範圍廣，尤其適用於對鹼金屬、硝酸根離子等的測定；③不受試液顏色、濁度等的影響，特別適於水質連續自動監測和現場分析。目前，PH和氟離子的測定所採用的離子選擇電極法已定為標準方法，水質自動連續監測系統中，有10多個項目採用離子選擇電極法。

電極介紹

離子選擇性電極:（電極結構、晶體電極(均相晶膜電極(F－、Ag2S)、多相晶膜電極)、流動載體電極(K+、Ca2+)、敏化離子選擇性電極）

基本特性

離子選擇性電極的基本特性主要包括（靈敏度、回響範圍、選擇性係數、回響時間、穩定性、內阻、準確性）

電極構造

離子選擇電極的構造主要包括：

電極腔體――玻璃或高分 子聚合物材料做成

內參比電極――通常為Ag/AgCl電極

內參比溶液――由氯化物及回響離子的強電解質溶液組成

敏感膜――對離子具有高選擇性的回響膜

發展歷史

離子選擇性電極的分類 1906年發現玻璃膜電位現象，1929年製成實用的玻璃pH電極；上世紀50年代末製成了鹼金屬玻璃電極；1965年製成了鹵離子電極；隨後，有選擇性回響的各種電極得到迅速發展。1976年，IUPAC建議將這類電極稱為離子選擇性電極（SIE），並作詳細分類。

回響範圍

標準曲線成直線部分的範圍為能斯特回響範圍(一般為10-1~10-6 mol/L)，在這一範圍內，對一價離子的直線斜率應為：57~61mV/p aI；

2．選擇性係數與玻璃電極的相似。

3．回響時間－從電極插入到電位值穩定在±1mV時所需時間。

4．穩定性－用隨時間延長電位的變化值表示。

5．內阻－選擇性電極的內阻較高，一般為104~109 Ω。使用阻抗高的電位計。

6．準確性－用分析結果的相對誤差與電動勢測量誤差的關係表示。當測量誤差為1mV時，對一價離子可能引起的濃度相對誤差約為4%；二價離子約為8%。

其它套用

能用於測定無機、有機、生物離子；

能用作線上檢測的感測器；工業生產、環境監測、單細胞及生命活體的分析監測；

電位法測定離子的活度，因此，是研究化學平衡（常數測定）和物理化學基礎理論（熱力學、動力學、電化學）的有力工具。