-
离子选择电极是测量什么的?
-
活度与浓度之间有何区别?
-
为何要使用离子强度调节液,什么情况下需要使用它?
-
离子选择电极测量技术中干扰意味着什么?
-
我应该怎么选择正确的参比电极?
-
我需要更换或填满任何电极的填充液吗?
-
我该怎么处理一个含噪音的电极信号?
-
如果测量电极的斜率超出指定范围,我该怎么办?
-
我该怎么清理被污染的电极膜?
-
电极浸入之后,我该等待多久才可以读数?
-
离子选择电极测量技术的精确性是多少?
-
在离子选择电极测量技术中电位的漂移意味着什么?
-
温度变化在离子选择电极测量技术中,会造成什么影响?
-
我应该隔多久就对电极进行再校正?
-
离子选择电极测量技术的浓度范围和检测限是多少?
-
在电极不用时,我应该如何保存?
-
离子选择电极的寿命有多长?
-
离子选择电极的使用寿命取决于被测样品的数量吗?
-
为什么离子选择电极和参比电极高低不一?
1 离子选择电极是测量什么的?
离子选择电极是测量水溶液中自由离子的活度。
返回上面 2
活度和浓度有什么区别?
活度是有效浓度,即可以自由参与给定反应的那部分离子--这离子是进入膜表面与之接触的那部分离子。由于溶液中离子间的相互作用,活度通常小于浓度,而这种相互作用也会阻碍离子的运动从而减少了到达电极膜的离子数量。
随着浓度的增加,活度受阻的比例就减少。实际上,对于一价离子小于0.01M,二价离子小于0.001M时,活度和浓度之间区别可以用活度系数来表示。
返回上面
3 为何使用离子强度调节液,什么情况需要使用它? 离子强度调节液可以被加入到样品和标准中以平衡不同活度系数的影响。在一些情况下,它就可能包含可以消除干扰影响的非成分,在有pH电极与离子选择电极同时使用的场合,
一并加入pH缓冲液以保证pH与离子选择电极的测量都可达到最佳化。许多应用都不需要加入离子强度调节液的,比如当总离子强度小于0.01摩尔(当测量二价离子时为0.001摩尔),干扰的影响是很低的。对于每一个离子选择电极,都可以在电极规格表中找到其建议的离子强度调节液。
返回上面
4 离子选择电极测量技术中干扰意味着什么? 离子选择电极并非完全是离子专属的,它们都会在一定程度上对其它一些离子产生一定的敏感。被测离子对另外其它离子的敏感程度由离子选择性系数来表示,比如,离子选择性系数的值为0.1表明电极对于专属测量离子比对干扰离子要灵敏十倍。该值为1表明两种离子同样敏感。
返回上面
5 我应该怎么选择正确的参比电极 参比电极外充液,即与外部测试液相联系的部分,必须不含对被测离子有任何干扰的离子。与各种离子测量电极配套使用的建议的参比电极,可以在离子选择电极规格中找到。
返回上面
6 我需要更换或填满任何电极的填充液吗? 所有ELIT离子选择电极都是全固态的,不含液体或凝胶溶液-所以不需要更换任何填充液。
ELIT参比电极含有耐用的凝胶电解质。这些元件是全密封的,电解质是不能更换的。对于参比电极填充液来说,只需要在保护帽中经常保持小量保护液的存在,以防止电解质和陶瓷玻璃填充料在运输保存过程中的干枯。
返回上面
7 我该怎么处理一个含噪音的电极信号? 如果信号十分不稳定,跳跃几十甚至几百毫伏,则可能是由于参比电极电解质中有小气泡。这可能由于运输或长期存放所引起的。抓牢电极,向下轻拍,并通过手腕摇动几次,像处理旧式的医用水银温度计一样,就可以解决这个问题。
大的偏差可能是由于线的连接不好或连线受潮而产生的。 几毫伏的随机误差可能是由于离子选择电极膜的污染(见“我该怎样清洗污染了的膜”)或外部静电场所致。在后一种情况下,可能是由操作者或经过的行人者穿了会产生静电的衣服而产生的,,在读数时要求每个人都同时保持几秒时间的静止状态,将会有效地排除静电的影响。
返回上面
8 如果测量电极的斜率在指定范围外,我该怎么办? 尽管斜率越低时活度(或浓度)测量的误差越大,但如果斜率只是超出指定的几毫伏,而且读数是稳定而重现的,则该离子选择电极仍可以放心地使用。
见“离子选择电极测量技术中精确度是多少?” 如果每次测量时都发现斜率有所降低,则很可能是膜受到了污染,必须清洗以改善状况。
见“我该怎么清理被污染的电极膜?” 返回上面
9 我该怎么清理被污染的电极膜?
晶体膜可以用酒精清洗以除去有机沉积物,然后用金刚砂轻柔地打磨以除去明显地印记或污点。然后用去离子水清洗,用低棉纤维的软纸擦干以保证膜上不留颗粒物。晶体表面应该是光滑发亮的。聚氯乙稀膜则不能受磨擦伤,甚至不能接触。它们也可以用酒精清洗,然后在约1000ppm的标准溶液中浸泡过夜或几天以更新。洗完之后只能将它们轻轻拍干(不能擦)以防擦伤表面。参比电极尖端部位的陶瓷玻璃也可以用乙醇洗以除去有机污染物,然后用0.1摩尔浓度的HCl浸泡除去其它沉积物。
返回上面
10 电极浸入之后,我该等待多久才可以读数? 大部分电极系统都要求等待三到四分钟才能达到一个完全稳定的读数。然而,大部分的电极污染在三十秒以内就可以达到最终值的一或二毫伏,所以要视精确度要求来决定是否等到完全稳定。
返回上面
11 离子选择电极测量技术的精确度是多少? 在忽略由于干扰或活度系数所带来的系统误差, 测量精确度就取决于电极电位测量及校正曲线斜率测量的误差:对一价离子(斜率~54)来说,1mV误差代表浓度~4%误差,而对二价离子(斜率~27)者
为~8%,这是当在电极的正常线性范围内工作时。 实践证明,在最佳条件下,优于±2%的精确度也可以通过经常的再校正以及对电极信号读取多次来实现 返回上面
12 离子选择电极测量技术中的电位漂移意味着什么? 电位漂移是指在一定时间内,测量条件不变的情况下电极反应随着时间的变化而逐渐变化。
漂移的比率和程度随着离子选择电极及所用的参比电极的不同,以及电极的使用时间长短和污染程度而异。如果一系列样品被重复测量,则可以观察到同一个溶液的每次后序读数会于前一次读数略有不同。
如果电位漂移超出了规定要求的精确度,可以通过在每个样品测量间进行再校正的方法来解决,再校正的频度示乎与精确度的要求而定。 返回上面
13 温度变化在离子选择电极测量技术中,会造成什么影响?
离子浓度随温度的变化而变化,但由于电极涉及电极膜和内部的构造,相同的溶液浓度在不同的温度下,其电极的 mV 输出信号是不同的,而这个变化关系,也不是简单的线性关系。
以测量氯离子浓度的实验为例,使用 EAI 全固态 Cl 离子电极( ELIT 8261 ),分别在 2 个不同温度环境下,测量 100ppm 的标液:
实验一:
- 用离子分析仪( ELIT 9804 )在 22 ℃ (标液温度)下按规程进行 Cl 离子电极校准
- 把 Cl 电极放入温度为 22 ℃ 100ppm 的标液,测量读数为 101ppm ,误差为 1%
- 把 Cl 电极放入温度为 35 ℃ 100ppm 的标液,测量读数为 60ppm, 误差为 40%
实验表明:氯离子的样品浓度当温度高于校准温度时,其测量读数减少。
实验二:
- 用离子分析仪( ELIT 9804 )在 35 ℃ (标液温度)下按规程进行 Cl 离子电极校准
- 把 Cl 电极放入温度为 35 ℃ 100ppm 的标液,测量读数为 100.7ppm ,误差为 0.7%
- 把 Cl 电极放入温度为 24 ℃ 100ppm 的标液,测量读数为 125.7ppm ,误差为 25.7%
实验表明:氯离子的样品浓度当温度低于校准温度时,其测量读数增大。
以上 2 个实验表明:要保证测量的准确,必须要保持系统校准与样品测量都是在相同的条件环境下进行。如果测量样品的温度与校准温度相差了 2 摄氏度或更多,就必须要重新校准,才可以保证测量读数的准确性。
返回上面
14 我应该隔多久就对电极进行再校正? 这取决于对结果的精确度要求以及电极系统的漂移率。如果只要求一个数量级的测量,这只需每一天或更长的时间才校正一次。除了漂移,任何大温度的变化(大于2℃)都会导致校正的变化。当要求最精确的结果时,这应该在每两个样品之间进行校正。
返回上面 15 何为离子选择电极测量技术的浓度范围及检测限?
这些数据都会在每个离子选择电极的技术规格中列出。
一般应该注意的是大部分离子选择电极都不能用于0.1ppm以下的浓度,通常线性范围是在1ppm或2ppm以上。浓度上限经常被引为1摩尔浓度,但实际由于离子强度对活度系数影响的不确定性,很难在浓度高于0.5摩尔浓度时获得可靠的结果。
返回上面
16 电极不用时如何保存? 在使用时,电极应该用去离子水清洗,并用含棉量低的组织轻轻拍干。如果它们被用于日常基本分析,只要让它们悬挂于电极支架上并免于物理损坏则可以了,不需要每次分析完都戴上电极的保护帽。
当放置过夜或较长时间保存时,为保护膜使之不被大气氧化或腐蚀,应该戴上黑色塑料帽。
在参比电极不用时,必须戴上含有少量合适外充液的保护帽以防它们干枯。
任何电极在纯水中的浸泡应该不超过3-5分钟。 返回上面
17 离子选择电极的寿命有多长? ELIT离子选择电极相当坚固耐用。一根全新的全固态离子选择电极的放置寿命是可以是很多年的—如果正确套戴保护帽避免了的大气腐蚀。在正当操作的情况下,它们可以保证连续使用六个月,但实践中常常发现它们的使用寿命可以更长些。在Nico
2000的测试实验室里,一些电极已被间歇使用达四到五年,然而它们的性能并没有变差。 但是,不能期望充有凝胶的参比电极也能有那么长的寿命了。但是如果小心保养和维护,当不用时用外充液使陶瓷玻璃填充料保持湿润,则有些参比电极也可以有效使用达三年以上。
返回上面
18 一根离子选择电极的使用寿命是否取决于被分析的样品数目? 离子选择电极的操作是基于离子交换/电荷-迁移原则,然而样品分析时几乎没有材料的消耗或元件的覆盖或脱落。假设电极不是暴露于有害的化合物中,那么唯一的恶化只是源自膜的逐渐腐蚀(氧化、水合、泄露)。塑料体以及用于将膜与电极体连接的粘合剂(或者膜表面的物理损伤或电极头的尖端连接)。腐蚀的程度受电极被浸入或暴露于大气中的时间长短的影响,而不是受被分析样品数目的影响。
实验证明,离子电极可以浸在样品中连续测量数月。如果离子电极每次浸入测量样品的时间为2-3分钟,那么一般可以反复测量使用数千次。
19 为什么离子选择电极和参比电极高低不一?
客户不应该为此担心,这样做的原因是为了有效地提高之间的距离,减少干扰。
返回上面
|