8.2离子选择电极的类型及响应机理 离子选择性电极 原电极 敏化电极 晶体膜电极」非晶体膜电极 酶电极 气敏电极 均相膜电极 (单晶膜电极、多晶膜电极) 刚性基质电极 (顶H、PM玻璃电极) 非均相膜电极 流动载体电极 (带正电荷、带负电荷、中性)
离子选择性电极 原电极 敏化电极 酶电极 气敏电极 晶体膜电极 非晶体膜电极 均相膜电极 (单晶膜电极、多晶膜电极) 非均相膜电极 刚性基质电极 （pH、PM玻璃电极） 流动载体电极 （带正电荷、带负电荷、中性） 8.2 离子选择电极的类型及响应机理
玻璃电极 ■敏感膜: 具有离子交换作用的薄玻璃 玻璃的成分和组成决定电极的选择性,有 Ht, Lit, Nat, K+, Cst, Rbt, Agt, NH 等具有选择性响应的玻璃电极
一、玻璃电极 敏感膜： 具有离子交换作用的薄玻璃 玻璃的成分和组成决定电极的选择性，有 H+，Li＋，Na＋，K＋，Cs＋，Rb＋，Ag＋，NH4＋ 等具有选择性响应的玻璃电极
PH玻璃电极 ■内参比电极:银一氯化银丝 内参比溶液:0.1 mo1L-IHCly溶液或含有 NC的缓冲溶液 其玻璃由S0、N20和Ca0等组成 Ag/AgCI 另有参比电极体系通过陶瓷塞与试液接 0. Imol L. 破璃膜 触,使用时无需另外的参比电极 pH玻璃巾极
PH玻璃电极 内参比电极：银－氯化银丝 内参比溶液：0.1molL-1HCl溶液或含有 NaCl的缓冲溶液 其玻璃由SiO2、Na2O和CaO等组成 另有参比电极体系通过陶瓷塞与试液接 触，使用时无需另外的参比电极
●●● ●●●● ●●●●● ●●●● 响应机理 ●●●00 0-si-0-Si-0—3 ●●00 纯S02石英玻璃的结构见右图,没有可供 离子交换的电荷点,当加入碱金属的氧化 物后,使部分Sⅰ一0键断裂,生成带负电荷 -0-Si-o Nat 的Si-0骨架,在骨架的网络中是活动能力 强的M离子,如图所示。当玻璃电极与水 溶液接触时,M与肚发生交换反应: 00O H++ Na+G +GH++Na 在玻璃膜表面形成一层水化凝胶层。所 以使用前需活化。 e ●硅○氧⊙⊙僧阳离子 硅酸盐玻璃的结构
响应机理 z 纯SiO2石英玻璃的结构见右图，没有可供 离子交换的电荷点，当加入碱金属的氧化 物后，使部分Si－O键断裂，生成带负电荷 的Si－O骨架，在骨架的网络中是活动能力 强的M＋离子，如图所示。当玻璃电极与水 溶液接触时，M＋与H＋发生交换反应： H＋ ＋ Na＋G- ↔ G-H＋ ＋ Na 在玻璃膜表面形成一层水化凝胶层。所 以使用前需活化。 O Si O O O Si O O O O Si OO O Na+
●●● ●●●● E ●●●●● ●●●● ●●●00 水化凝胶层干玻璃层|水化凝胶层 ●0●0 ●●00 外部试液 内部试液 aH+ x 10*mm 0.1mm 10mm aH=定值 aNa+上升 上升 aH+上升→ 玻璃膜的膜电位取决于内、外两个水化凝胶层与溶液界 面上的相间电位,膜电位与溶液p的关系是: RT EM=k+Inaut=k-0.0592pH
玻璃膜的膜电位取决于内、外两个水化凝胶层与溶液界 面上的相间电位，膜电位与溶液pH的关系是： E 外 E M E 内 外部试液 水化凝胶层 干玻璃层 水化凝胶层 10-4mm 0.1mm 10-4mm 内部试液 aH+=x aH+ =定值 Na a + Na+上升 aNa+上升 aH+上升 aH+上升 ln a k . pH F RT E k M H = ＋ ＋ = − 0 0592