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Mindmap-Galerie Potentiometrische Analyse

Potentiometrische Analyse

Die Methode zur Analyse der elektrischen und elektrochemischen Eigenschaften von Substanzen wird als ionenselektive Elektrode bezeichnet.

Bearbeitet um 2021-11-09 18:23:05

tyyii7sc@bccto.c

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Potentiometrische Analyse

Ionenselektive Elektrode

Typ

Originale Elektrode

Kristallmembranelektrode

Glaselektrode

Selektivität

Säureunterschied

Alkaliunterschied oder Natriumunterschied

asymmetrisches Potenzial

Gründe für Selektivität

Sie wird durch geringfügige Unterschiede im Natriumgehalt, in der Oberflächenspannung sowie durch mechanische und chemische Schäden an der Innen- und Außenfläche der Glasfolie verursacht. Zur Stabilisierung ist eine lange Einweichzeit erforderlich.

Selektivitätskoeffizient

Unter gleichen Messbedingungen das Verhältnis der Aktivität des zu messenden Ions zur Aktivität des störenden Ions, wenn das zu messende Ion und das störende Ion das gleiche Potential erzeugen

Je kleiner der Selektivitätskoeffizient ist, desto höher ist die Elektrodenselektivität. Es handelt sich nicht um eine Konstante. Der Messkoeffizient ist bei verschiedenen Ionenaktivitäten unterschiedlich. Er kann nur zur Abschätzung des Messfehlers verwendet werden, wenn störende Ionen vorhanden sind, oder zur Bestimmung des anwendbaren Bereichs der Elektrode.

Vorteile und Nachteile

Vorteil

① Die Erzeugung eines selektiven hohen Membranpotentials ist nicht auf den Gewinn oder Verlust von Elektronen zurückzuführen, und andere Ionen können nicht in das Kristallgitter eindringen und einen Austausch bewirken. Wenn die Na-Konzentration in der Lösung 1011-mal höher ist als die H-Konzentration, erzeugen beide das gleiche Potential;

② Es wird nicht durch Oxidationsmittel, Reduktionsmittel, Farben, Niederschläge, Kolloide und Verunreinigungen in der Lösung angegriffen und ist nicht leicht zu vergiften;

③ Durch Ändern der Zusammensetzung der Glasmembran kann eine Glasmembranelektrode hergestellt werden, die auf andere Kationen reagiert.

Mangel

Der Innenwiderstand der Elektrode ist hoch und der Widerstand ändert sich mit der Temperatur

Fluoridionenselektive Elektrode

Interne Referenzelektrode Ag-AgCl-Elektrode

Interne Referenzlösung 0,1 mol/LNaCl und 0,1 mol/LNaF

Lanthanfluorid-Kristallfilm

Merkmale

Leitfähigkeit 2 Anti-Interferenz 3 Größe, Form und Ladung von Ionen bestimmen, ob sie in die Kristallmembran eindringen können und selektiv sind

Polykristalline Membranelektrode

Polykristalline Filme werden aus unter hohem Druck ausgefällten Pulvern unlöslicher Salze hergestellt.

Amorphe Membranelektrode

starre Matrixelektrode

PH-Elektrode

Struktur

1 interne Referenzelektrode 2 interne Referenzlösung 3 empfindliche Membran 4 Glasröhrchen

bewegliche Trägerelektrode

Kalziumelektrode

Prinzip

Didecylphosphat kann Calciumionen zwischen dem Flüssigkeitsfilm und der Testlösung übertragen, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Aufgrund der unterschiedlichen Aktivität der Calciumionen in der wässrigen Phase und in der organischen Phase besteht ein Phasengrenzenpotential.

Struktur

Die interne Referenzlösung ist eine wässrige Lösung, die Calciumionen enthält. Zwischen dem Innen- und dem Außenrohr befindet sich eine Lösung aus Didecylcalciumphosphat und Dioctylphenylphosphonat, die in Wasser unlöslich ist.

Sensibilisierungselektrode

Gasmesselektrode

Strukturelle Merkmale: Die ursprüngliche Elektrode wird mit einer Film- oder Substanzschicht bedeckt, um die Selektivität der Elektrode zu verbessern.

Das Gas der zu messenden Komponente in der Probe diffundiert durch die atmungsaktive Membran und dringt in die extrem dünne Flüssigkeitsschicht zwischen dem empfindlichen Film und der atmungsaktiven Membran ein, wodurch sich die Ionenaktivität in der Flüssigkeitsschicht ändert. Das Potential der ionenselektiven Elektrode Da sich die Membran verändert, ändert sich auch die elektromotorische Kraft der Batterie.

Enzymelektrode

Der spezielle biologisch aktive Katalysator weist eine starke Selektivität für die Reaktion und eine hohe katalytische Effizienz auf, sodass die Reaktion bei normaler Temperatur und normalem Druck ablaufen kann.

Gängige Enzymkatalysatorprodukte, die mit vorhandenen ionenselektiven Elektroden nachgewiesen werden können: CO2, NH3, NH4, CN, F, S-, I, NO2

Gewebeelektrode

Definition

Nutzen Sie tierische und pflanzliche Gewebe als empfindliche Membranen;

Merkmale

a. Viele Gewebe sind reich an Quellen und enthalten große Mengen an Enzymen.

b. Die Enzyme in den Gewebezellen sind von Natur aus stabil, befinden sich in einem natürlichen Zustand und können bessere Wirkungen entfalten.

c. Starke Spezifität;

d. Kürzere Lebensdauer;

e. Es ist einfach und wirtschaftlich herzustellen und das biologische Gewebe weist bestimmte mechanische Eigenschaften auf.

Faktoren, die die Messung beeinflussen

Temperatur

Messung der elektromotorischen Kraft

Relativer Fehler=4%n△E

störende Ionen

pH-Wert der Lösung

Die Konzentration des gemessenen Ions

Reaktionszeit

Bezogen auf die Etablierung des Membranpotentials

Die Stabilität der Referenzelektrode hängt mit zusammen

Hystereseeffekt

So messen Sie die Ionenaktivität

Standardkurvenmethode

Logarithmus der Ionenkonzentration als Funktion der elektromotorischen Kraft

●Anforderung: Die Ionenstärke der Standardlösung und der Testlösung sollte konsistent sein

●Einfach und für die Messung großer Probenmengen geeignet

Standardadditionsmethode

Geeignet für Proben mit komplexer Zusammensetzung und geringer Anzahl an Messteilen

Erfordern

■c. ,V,,V,muss genau gemessen werden

■Allgemeine Anforderungen c, ≥100c,, V.<50V, (nach Zugabe der Standardlösung ändert sich die Ionenstärke der Testlösung nicht wesentlich) △E liegt zwischen 15~-40mV. Die Messgenauigkeit ist hoch.

Funktionen hinzugefügt

Kleines Volumen, hohe Konzentration

Anwendungen ionenselektiver Elektroden

Potentiometrische Titration

(1) E-V-Kurvenmethode

(2) AE/AV-V-Kurvenmethode

(3) △2E/AV2_ V-Kurvenmethode

Säure-Base-Titration

Redoxtitration

Niederschlagstitration

Koordinationstitration

Bedingungen für die Verwendung von ionenselektiven Fluoridelektroden

Muss zwischen pH 5 und 6 verwendet werden

Wenn der pH-Wert hoch ist: OH- in der Lösung tauscht sich mit F- im Lanthanfluorid-Kristallfilm aus, La (OH) wird auf der Kristalloberfläche gebildet und F wird freigesetzt, was die Messung stört;

Wenn der pH-Wert niedrig ist: F in der Lösung erzeugt HF oder HF2, wodurch die Aktivität von F verringert wird.

n Interferenz und Eliminierung: AP-, Ca2- und Mg2-Plasma kann mit F- stabile Komplexe (oder unlösliche Verbindungen) bilden, die durch Zugabe des Maskierungsmittels Natriumcitrat behandelt werden können.

Pufferlösung zur Einstellung der Gesamtionenstärke (TISAB)

In der potentiometrischen Analyse wird üblicherweise die Methode der Zugabe von TISAB verwendet, um die Gesamtionenstärke und den pH-Wert zu kontrollieren und störende Ionen der Lösung zu maskieren.

TISAB besteht im Allgemeinen aus einem Ionenstärkeregler, einem Maskierungsmittel und einer Pufferlösung.

■Beispiel: TISAB zur Messung von Fluoridionen in der Probe besteht aus Natriumchlorid, Natriumcitrat und HAc-NaAc-Puffer.

■Natriumchlorid wird verwendet, um die Ionenstärke der Lösung zu fixieren

■Natriumcitrat wird verwendet, um störende Ionen wie Fe3 und Al3 zu maskieren

Für die HAc-NaAc-Pufferlösung wird der pH-Wert der getesteten Lösung auf etwa 5,0 bis 6,0 eingestellt.

Potenzial

Membranpotential

Die Ionendiffusionsrate oder -aktivität ist unterschiedlich, es gibt keinen Zwang und keine Selektivität und das Diffusionspotential existiert nicht nur an der Flüssigkeit-Flüssigkeit-Grenzfläche, sondern auch innerhalb der festen Membran

Sie wird durch erzwungene Diffusion und Selektivität verursacht, was zu einer ungleichmäßigen Ladungsverteilung an den beiden Grenzflächen führt, was zu einer elektrischen Doppelschichtstruktur und einer Potentialdifferenz führt.

Elektrode

Einstufung

Metall, Nichtmetall, Kristall, amorph, Glasfilm

Elektrodenreaktion

Referenzelektrode

Mit Standard-Elektrodenpotential

Wasserstoff-Standardelektrode

Standard-Kalomelelektrode SCE

Silber-Silberchlorid-Elektrode

Kategorie Nullelektrode

Anzeigeelektrode

Keine Elektrodenreaktion

Feuerfeste Metall-Metall-Salzelektrode

Metall-Metall-Ionen-Elektrode

Arbeitselektrode

Es kommt zu einer Elektrodenreaktion

Analyseprinzip

Nernst-Gleichung

Unterthema

Einstufung

direkte Analyse

Potenzialanalyse

Leitfähigkeitsanalyse

Coulomb-Analyse

Voltammetrische Analyse

Methode der Kapazitätsanalyse

Potentiometrische Titration

Amperometrische Titration

konduktometrische Titration

elektrolytische Analyse

Elektrogravimetrische Analyse

Definition

Die Analysemethode, bei der die elektrischen und elektrochemischen Eigenschaften von Stoffen genutzt werden, wird als elektrochemische Analyse bezeichnet.