離子分析儀的工作原理
2023-12-28
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工作原理
離子分析儀主要采用離子選擇電極測(cè)量法來實(shí)現(xiàn)精確檢測(cè)的。儀器上的電極:氟、鈉、鉀、離子鈣、鎂、和參比電極。每個(gè)電極都有一離子選擇膜,會(huì)與被測(cè)樣本中相應(yīng)的離子產(chǎn)生反應(yīng),膜是一離子交換器,與離子電荷發(fā)生反應(yīng)而改變了膜電勢(shì),就可檢測(cè)液,樣本和膜間的電勢(shì)。膜兩邊被檢測(cè)的兩個(gè)電勢(shì)差值會(huì)產(chǎn)生電流,樣本,參考電極,參考電極液構(gòu)成“回路”一邊,膜,內(nèi)部電極液,內(nèi)部電極為另一邊。
內(nèi)部電極液和樣本間的離子濃度差會(huì)在工作電極的膜兩邊產(chǎn)生電化學(xué)電壓,電壓通過高傳導(dǎo)性的內(nèi)部電極引到到放大器,參考電極同樣引到放大器的地點(diǎn)。通過檢測(cè)一個(gè)精確的已知離子濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液獲得定標(biāo)曲線,從而檢測(cè)樣本中的離子濃度。
溶液中被測(cè)離子接觸電極時(shí),在離子選擇電極基質(zhì)的含水層內(nèi)發(fā)生離子遷移。遷移的離子的電荷改變存在著電勢(shì),因而使膜面間的電位發(fā)生變化,在測(cè)量電極與參比電極間產(chǎn)生一個(gè)電位差。
一般常用電極結(jié)構(gòu):
電極特點(diǎn):氟電極是一種玻璃毛細(xì)管電極用來測(cè)定液體樣本中的鈉離子濃度,
主要結(jié)構(gòu):電極套:透明塑料。
測(cè)量毛細(xì)管:鈉敏感玻璃。
電極室:密封的,內(nèi)充滿鈉電極液。
電極芯:Ag、Agcl
鈉電極特點(diǎn):
鈉電極是一種玻璃毛細(xì)管電極用來測(cè)定液體樣本中的鈉離子濃度,
主要結(jié)構(gòu):電極套:透明塑料。
測(cè)量毛細(xì)管:鈉敏感玻璃。電極室:密封的,內(nèi)充滿鈉電極液。
電極芯:Ag、Agcl鉀電極特點(diǎn):鉀電極是一種膜電板,也是用來測(cè)量樣本中的鉀離子濃度。主要結(jié)構(gòu):電極套:透明塑料。測(cè)量毛細(xì)管:鉀離子敏感膜。
電極室:密封的,內(nèi)充滿K+液。電極芯:Ag/Agcl
參比電極特點(diǎn):參比電極是連接樣本和信號(hào)地的一個(gè)裝置。
主要結(jié)構(gòu):參比電極由兩部分組成:參比電極套和參比電極芯。參比電極套中的參比液在以參比電極芯與樣本之間形成一個(gè)鹽橋,每次測(cè)量開始時(shí),參比液被注入?yún)⒈入姌O套中,同時(shí)有一小部分參比液由玻璃毛細(xì)管中滲入測(cè)量室,從而在樣本和參比電極芯之間形成鹽橋,參比電極芯在電信號(hào)地和參比液之間形成回路。
測(cè)量過程:離子選擇式電極,電極內(nèi)含有已知離子濃度的電極液,通過離子選擇電極膜與樣本中相應(yīng)離子相互滲透,從而在膜的兩邊產(chǎn)生膜電位,樣本中離子濃度不用,產(chǎn)生的電位信號(hào)的大小也不同,通過測(cè)量電位信號(hào)大小就可以測(cè)知樣本中離子的濃度。
電極內(nèi)液與樣本之間的離子濃度差使電極膜產(chǎn)生電化學(xué)電位,這個(gè)電位可由電極取出,輸往放大器的輸入端,放大器的另一個(gè)輸入端與參比電極連接并接地,電極電壓可進(jìn)一步放大。形成電壓差,決定著被測(cè)樣本的離子濃度。