(仪器分析课件）5.2‘ 参比电极和 与指示电极 .pptVIP

第5章 电化学分析 5.2 参比电极与指示电极 5.2.1 参比电极 5.2.2 指示电极 Electroanalytical Methods * 5.2 参比电极与指示电极 电极：将溶液中的浓度或活度信息转变成电信号的一种传感器 指示电极（indicator electrode）：指示待测溶液中离子活度变 化的电极。 参比电极（reference electrode）：在测量电极电位时用来提供 电位标准的电极 * 5.2.1 参比电极 1.标准氢电极 基准，电位值为零(任何温度)，是测定所有电极的电极电位的参比电极。 电极反应为： 半电池符号为 Pt︱H2(p)︱H+(aq，a=1.0mol·L-1) 氢电极在实际工作中使用时需要使用氢 气，应用不方便，故较少使用。 * 5.2.1 参比电极 2.甘汞电极 电极反应：Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl- 半电池符号：Hg ︴ Hg2Cl2（固），KCl 电极电位：（25℃） 当电极内溶液的Cl-活度一定，甘 汞电极电位为定值，故可作参比电极。 * 5.2.1 参比电极 2.甘汞电极 表11.1甘汞电极的电极电位（ 25℃） 甘汞电极的电极电位随温度变化，故需进行温度校正，对于饱和甘汞电极（SCE），t ℃时的电极电位为： Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V） * 1.第一类电极──金属-金属离子电极 例如: Ag-AgNO3电极(银电极)， Zn-ZnSO4电极(锌电极)等。 电极反应为： 电极电位为： φMn+ /M = φ Mn+ /M +(0.0592/n)lgaMn+ 第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。 5.2.2 指示电极 * 2.第二类电极──金属-金属难溶盐电极 二个相界面,其通式为： 。 常见的有甘汞电极和银-氯化银电极。 5.2.2 指示电极 * 3.第三类电极 金属与两种具有共同阴离子或络合剂的难溶盐或难解离的络合离子组成的电极。 其通式为： ，三个相界面 如：银电极,铅电极等 5.2.2 指示电极 * 5.2.3 指示电极 4.零类电极 又称惰性电极，一般是通过将Pt、Au、石墨等惰性材料浸入 含有一种元素的两种不同价态离子的溶液中所制成。 电极本身不参与氧化还原反应，只起贮存和传导电子的作用， 但是能反映出氧化还原反应中氧化态和还原态浓度比值的变 化。 例如：Pt丝插入Fe3+ 和Fe2+混合溶液中所构成的电极就是惰性 电极，其电极反应为 * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） 定义：是一类电化学传感器，电极电位信号与溶液中的离子活度的对数呈线性关系。作为一种指示电极，它指示的电极电位与溶液总响应离子的活度的关系符合Nernst方程。 特点：离子选择性电极所指示的电极电位不是由于电子的交换所形成的，不同于包含氧化还原反应的体系。是由于电极表面敏感膜对所要测定的物质具有选择性响应而产生的，可以在离子存在时选择性地测定某些离子的活度。 * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） 敏感膜：制膜材料是对某离子能选择响应的活性材料。单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等构成。膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。作用是将溶液中给定离子的活度转变为可测量的电位信号。 内参比电极：一般为Ag|AgCl 内参比溶液：一般含有膜的敏感离子和使内参比电极电位稳定的离子。 *全固态接触的膜电极没有内参比溶液和内参比电极，直接将导线粘在敏感膜上，可倒置使用，便于生产和监控检测。 * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） 14 * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） 界面电位 * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） 膜电位 * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2 指示电极 5.离子选择性电极（膜电极） * 5.2.2