化学实验国家级化学实验教学示范中心电位分析法简介电位分析法是通过测定包括待测物溶液在内的化学电池的电动势E，求得溶液中待测组分活（浓）度的一种电化学分析方法。其基本装置如下：1.磁力搅拌器；2.搅拌子；3.工作电极；4.参比电极；5.测量仪表（电位计）基本思路：电位法的基本装置测定溶液电动势E一→根据E和参比电极电位得工作电极电位→根据能斯特方程计算物质的含量【氟离子离子选择性电极基本结构及工作原理】结构：敏感膜：氟化镧单晶内参比电极：Ag-AgCI电极（管内）导线内参比溶液：0.1mol·LNaCI+0.1mol·LNaF混合溶液电极杆LaF,的晶格中有空穴，在晶格上的F可以移入晶格邻近的空穴内参比电极而导电。对于一定的晶体膜，离子的大小、形状和电荷决定其(Ag-AgCi)是否能够进入晶体膜内，故膜电极一般都具有较高的离子选择内参比溶液性。(F-, Ci-)特点：高选择性，需要在pH5～6之间使用；氟化pH高时：溶液中的OH会产生干扰；晶膜pH较低时：溶液中的F生成HF或HF，，而无法进入晶格中。以F离子选择性电极为工作电极，甘汞电极作为参比电极，与待测溶液一起组成一个测量电池，测量其电动势E以确定离子活度：2.303RTE=K-lgae当T=298K，2.303RT/F=0.0592VF实验条件：除溶液的酸度外，还需控制溶液的离子强度，掩蔽可能存在的干扰离子。测定时加入总离子强度调节缓冲剂（totalionstrengthadjustmentbuffer，TISAB），TISAB组成为NaCl、柠檬酸钠、HAc-NaAc
电位分析法是通过测定包括待测物溶液在内的化学电池的电动势E，求得溶液中待测组分活（ 浓）度的一种电化学分析方法。其基本装置如下： 电位分析法简介 1.磁力搅拌器； 2.搅拌子； 3.工作电极； 4.参比电极； 5.测量仪表（电位计） 电位法的基本装置 测定溶液电动势 E→根据E和参比电极电位得工作电极电位→ 根据能斯特方程计算物质的含量 【氟离子离子选择性电极基本结构及工作原理】 结构: 敏感膜：氟化镧单晶 内参比电极：Ag-AgCl电极（管内） 内参比溶液：0.1 mol·L-1 NaCl + 0.1 mol·L-1 NaF 混合溶液 LaF3的晶格中有空穴，在晶格上的F- 可以移入晶格邻近的空穴 而导电。对于一定的晶体膜，离子的大小、形状和电荷决定其 是否能够进入晶体膜内，故膜电极一般都具有较高的离子选择 性。 F a F RT E K lg 2.303 = − 特点：高选择性，需要在pH5～6之间使用； pH高时：溶液中的OH- 会产生干扰； pH较低时：溶液中的F- 生成HF或HF2 - ，而无法进入晶格中。 以F- 离子选择性电极为工作电极，甘汞电极作为参比电极，与待测溶液一起组成一个测量电 池，测量其电动势E 以确定离子活度： 实验条件：除溶液的酸度外，还需控制溶液的离子强度，掩蔽可能存在的干扰离子。测定时 加入总离子强度调节缓冲剂（total ion strength adjustment buffer, TISAB），TISAB组成为 NaCl、柠檬酸钠、HAc-NaAc。 国家级化学实验教学示范中心 化学实验 基本思路： 当T=298K，2.303RT/F=0.0592V
化学实验国家级化学实验教学示范中心电位分析法测定茶叶中的氟含量1.理解离子选择性电极及电势法测定原理；【实验目的】2.掌握氟离子选择性电极的原理及使用；3.掌握标准曲线法和标准加入法的原理及数据处理方法；4.掌握实际样品的处理。【知识点】1.离子选择性电极；2.标准曲线法：3.标准加入法；4.TISAB的作用；5.电位计：6.做图及数据处理。【实验原理】氟电极为工作电极，甘汞电极为参比电极，与待测溶液组成测定原电池：E=b-S-lgar-=b-S-Ig(Cp-r-),注：S在溶液温度298K时理论值为0.0592V当溶液总离子强度不变时，离子活度系数为定值，则E与lgc.成线性关系。350300E=K -S-lgCF250 200加入浓度为c标准溶液V，得出△E150100c.V(104E/S -1)-I5023614V.+1-IgC(F-)标准加入法能有效消除基体不同造成的误差，提标准曲线法适用于组成较为简单的大批量试样的测定，操作比较简便。高分析结果准确性和稳定性：但工作量大。【实验步骤】1.茶叶的处理；2.氟离子选择电极的准备（反复水洗至≥300mV）；3.标准系列溶液配制：4.标准系列溶液的测定；5.茶叶中氟含量的测定（标准曲线法和标准加入法）。【数据处理】1.绘制标准曲线，给出直线方程式和R；2.报告出两种方法得到的茶叶中氟离子含量，比较并讨论。【注意事项】1.测定时严格按照浓度由稀到浓的顺序，避免电极的迟滞效应对测定带来影响；2.标准加入法前后两次的△E应控制在30～40mV（建议加10-molL-l0.50-1.00mL）计算过程中的S值应采用标准曲线法求得的实际值；3.由于电极老化，可能会出现标准曲线线性范围变窄的现象，测量时应注意被测样品的电动势落在直线部分
电位分析法测定茶叶中的氟含量 / 1 (10 1) 1 ∆ − − + = E S x s s x V c V c − F lg c 【知 识 点】 【实验原理】 【实验目的】 1. 理解离子选择性电极及电势法测定原理； 2. 掌握氟离子选择性电极的原理及使用； 3. 掌握标准曲线法和标准加入法的原理及数据处理方法； 4. 掌握实际样品的处理。 1. 离子选择性电极；2. 标准曲线法；3. 标准加入法； 4. TISAB的作用； 5. 电位计；6. 做图及数据处理。 【数据处理】 1. 绘制标准曲线，给出直线方程式和R2； 2. 报告出两种方法得到的茶叶中氟离子含量，比较并讨论。 【实验步骤】 1. 茶叶的处理； 2. 氟离子选择电极的准备（反复水洗至≥300mV）； 3. 标准系列溶液配制； 4. 标准系列溶液的测定； 5. 茶叶中氟含量的测定（标准曲线法和标准加入法）。 标准曲线法适用于组成较为简单的大 批量试样的测定，操作比较简便。 加入浓度为cs标准溶液Vs ，得出△E 标准加入法能有效消除基体不同造成的误差，提 高分析结果准确性和稳定性；但工作量大。 氟电极为工作电极，甘汞电极为参比电极，与待测溶液组成测定原电池： E = b－ S· lga F- = b－ S·lg(cF- ·γF- )， 注：S在溶液温度298K时理论值为0.0592V 当溶液总离子强度不变时，离子活度系数为定值，则E与 成线性关系。 【注意事项】 1. 测定时严格按照浓度由稀到浓的顺序，避免电极的迟滞效应对测定带来影响； 2. 标准加入法前后两次的△E应控制在30～40mV（建议加10-2mol·L-1 0.50-1.00mL ）； 计算过程中的S值应采用标准曲线法求得的实际值； 3. 由于电极老化，可能会出现标准曲线线性范围变窄的现象，测量时应注意被测样品 的电动势落在直线部分。 E = K －S·lgcF- 50 100 150 200 250 300 350 1 2 3 4 5 6 -lgC(F-) E/mV 国家级化学实验教学示范中心 化学实验