选择性测试及其应用

实验31　氯离子选择性电极的制备、选择性测试及其应用

氯离子选择性电极结构简单，测量操作方便。以AgCl为电化学活性物质的氯离子选择性电极，其电位与氯离子活度a_Cl^－有

式中φ为氯离子选择性电极的电位为银电极的标准电极电位（25℃为799.4mV），为银－氯化银电极的标准电极电位，a_Ag^＋为Ag^＋的活度，a_Cl^－为Cl^－的活度，K_sp（AgCl）为AgCl的溶度积（25℃，pK_sp为9.75）。

图7-2　氯离子选择性电极结构

（8mm内径）

氯离子选择性电极与饱和甘汞电极（SCE）组成电池，得到的电池电动势E与a_Cl^－的关系

25℃时，φ_SCE为241.5mV，得

一定实验条件下，待测溶液的离子强度保持不变，离子的活度系数为一常数，电池电动势E与pc_Cl^－成线性关系。线性范围在10^－1～5×10^－5 mol·L^－1。

自制氯离子选择性电极可如图7－2所示。敏感膜是AgCl 和Ag₂S（摩尔比1∶1），用全固态接触方式从敏感膜上引出导线，敏感膜用热融石蜡封结在套管口（便于拆卸）。AgCl－Ag₂S膜的制备是关键。

AgCl－Ag₂S膜片用AgCl－Ag₂S沉淀物放入钢模中，加压（3～5t·cm^－2）而成。若单纯使用AgCl压制成膜片，其膜片的机械强度差、电阻太大，且有光敏效应。在AgCl中掺入Ag₂S便可克服这些缺陷。

AgCl－Ag₂S沉淀的制备应在暗室的红灯下进行，可用等量的NaCl和Na₂S溶液混合，在搅拌和加热（约70℃）的条件下，用AgNO₃溶液缓慢滴加，使Cl^－、S^2－完全沉淀，再过量30％，加热（约70℃）的条件下熟化约30min，抽滤、洗涤、烘干（约90℃）、研细后备用。

氯离子选择性电极的特点是选择性好，选择性可用选择性系数来表达，有

使用上式时，对阳离子取“＋”，对阴离子取“－”，i离子为待测离子，j离子为干扰离子。

表7-1　氯离子选择性电极的若干干扰阴离子的选择性系数

测定选择性系数可用分别溶液法或混合溶液法。

氯离子选择性电极可应用于水质、土壤、维生素B1药片等氯含量的测定。

1.设计内容

用沉淀膜制作氯离子选择性电极的方法。测定干扰阴离子的选择性系数的方法。用氯离子选择性电极测定水质、土壤、维生素B1药片等的氯含量。

2.提示

AgCl－Ag₂S沉淀的制备是关键之一，应仔细思考如何获得纯净的摩尔比为1∶1的AgCl－Ag₂S混合沉淀。

根据每一支氯离子选择性电极敏感膜的用量，计算AgCl－Ag₂S混合沉淀制备时的相关试剂的用量。

敏感膜AgCl－Ag₂S与引出导线的接触面应大些，以降低接触电阻。

制作完成的氯离子选择性电极的敏感膜表面，应用金相砂纸干法研磨抛光。为便于研磨抛光，敏感膜在封入圆形套管时，应使膜片稍稍突出套管口。使用前，应在纯水中浸泡6h以上。

氯离子选择性电极用于样品的测定，关键是要做好样品的前处理。

参考文献

［1］黄德培，沈子琛，吴国梁等编著.离子选择电极的原理及应用.北京：新时代出版社，1982

［2］余瑞宝等.氯离子选择性电极的研制.分析化学.1974，（2）：397

［3］中国科学院南京土壤研究所电极组.氯电极的试制及其在土壤分析中的应用.分析化学，1976，（4）：175