指示电极分类与原理.docxVIP

《仪器分析技术》课程-微教材

微课编号

W2102

微课名称

指示电极

所属模块

电位分析技术

子模块

电位分析法的基本原理

关键词

指示电极金属电极

是否通用

√通用农产品食品

是否重点建设

√是否

微课类型

总结型

微课形式

讲授型

教学设计模式

混合式

教学目标

掌握电位分析法及其基本原理

教学内容

知识点

技能点

何为指示电极

指示电极的分类

知识讲解

指示电极

所谓指示电极，是指该电极的电极电位与待测物质的含量有确定的函数关系，即ψ指示=f(a)（其中，a是待测物质的活度）。所谓参比电极，是指该电极的电极电位与待测物质的含量没有关系，在测定过程中始终保持常数，即ψ参比=常数。

假如不考虑液接电位，用指示电极作正极、参比电极做负极，则工作电池的电动势E与待测物质含量的关系为

E=ψ指示-ψ参比=f(a)-常数=F(a)

测出工作电池的电动势，按上式可设法求出待测物质的含量。需要说明的是：已知电极充当指示电极还是参比电极并不是绝对的，同一支电极，在一些测定中可能充当指示电极，在另一些测定中也可能充当参比电极。从理论上而言，只要测定过程中该电极的电位与待测物质的含量存在确定的函数关系，便可充当指示电极；该电极的电位与待测物质的含量没有关系并保持常数，便可充当参比电极。

指示电极的分类

常用的指示电极种类很多，主要有金属基电极及近年来发展起来的离子选择性电极，现分别介绍如下。

1．惰性金属电极

惰性金属电极亦称零类电极，它是将惰性金属如铂插入含有可溶性氧化态或还原态物质的溶液中所构成。金属铂并不参加电极反应，在这里仅起传导电子的作用，没有离子穿越相界面。

M|Mn+电极反应：Mn++ne-??M

25℃时：E=Eθ+0.0592lgαMn+

2.金属-金属离子电极

金属-金属离子电极是将金属浸入含有该金属离子的溶液中构成，这类电极亦称为第一类电极。例如Ag与Ag+组成的电极，

电极电位仅与银离子活度有关，因此该电极不但可用来测定银离子活度，而且可用于电位滴定。汞、铜、铅等金属都可以组成这类指示电极。

如：Ag与Ag+(AgNO3)组成的电极：

电极反应：Ag++e-??Ag

电极反应：Ag++e-??Ag

3.金属-金属难溶盐电极

金属-金属难溶盐电极是由金属表面带有该金属难溶盐的涂层，浸在与其难溶盐有相同阴离子的溶液中组成的，这类电极亦称为第二类电极。

电极符号：Ag|AgCl,KCl(溶液）

电极反应：AgCl+e-??Ag+Cl-

25℃时：E=Eθ-0.0592lgαCl-

4.汞电极

汞电极是由金属汞(或汞齐丝)浸入含少量Hg-EDTA配合物(1×10-6mol·L-1)及待测金属离子Mn+的溶液中所组成，这类电极亦称为第三类电极。

在一定条件下，汞电极电位仅与［Mn+］有关，因此可用作EDTA滴定Mn+的指示电极。汞电极能用于约30种金属离子的电位滴定。汞电极适用的pH范围是2～11，恰是配位滴定通用的适宜酸度范围。

以Hg为例：Hg浸入含Hg—EDTA配合物测定Ca2+

电极符号：Hg|HgY2-,CaY2-,Ca2+

电极反应：HgY2-+Ca2++2e-?Hg+CaY2-

25℃时：E=Eθ+0.0592lgαCa2+