新乡医学院教案首页 课程名称 《卫生化学》 授课题目 离子选择性电极法测定水中下浓度 授课对象 2013级预防医学专业 1。进术克验的基本原理及方法 30min 工作曲线的绘制及样品的测定 时间分配 70min 实验结果的分析讨论 20min 握电位法测定水中氟离子浓度的原理及实验方法： 课时目标 草握标准曲线法及依次标准加入法 1. 授课重点 电位法测定水中氟离子浓度的基本原理 2.氟离子选择性电极的使用方法： 授课难，点 电位法测定水中氟离子浓度的基本原理 授课形式 小班实验课教学 授课方法 井授结合示教、练习 参考文献 《卫生化学》，郭爱民主编，第六版 《卫生化学实验指导》，胡曼玲主编 1为什么定时试液要按由稀到浓的面字？ 思考题 2.TISB的组成是什么它在测量中各起什么作用 3.写出离了远择电极的电极电位完整表达式。 散研室主任（签字） 课程负责人（签字） 教研室主任 及课程负责 人签字 年月日
离子选择性电极法测定水中氟离子浓度 实验目的 1、掌握电位法测定水中氟离子浓度的原理及实验方法： 2、掌握标准曲线法及依次标准加入法 实验原理 1、离子选择性电极 离子选择性电极是一种电化学传感体，它的电位对溶液中给定离子的活度的 对数呈线性关系，这些装置不同于包含氧化还原反应的体系 其其木结物 四部分组成：敏感膜、内导体系（内参比电极、内参比溶液）、 电极杆、绝缘导 线。 氟离子选择电极（简称氟电极）是晶体膜电极。它的敏感膜是由难溶盐LF 单晶（定向掺杂Eu2)薄片制成，电极内装有0.1moL-'NaF一0.1molL-lNaC1组 成的内充液，浸入 一根Ag一AgC1内参比电极，测定时，氟电极、饱和甘汞电极（外 参比电极)和含氟试液组成下列电池： Ag|AgCI(|NaF(0.1moLL-lNaC(0.ImoL.L-)|Laf;单晶|含氟试液(a -)IKCI(饱和)，Hg2Ch2IHg 一短电极 一一试液一· 枸和甘汞由极 般离子计上氟电极接（一），饱和甘汞电极接(+)，测得电池电位差为 E电=EsCE一(Ea十EAg.Agcl)十E,十E 在一定的实验条件下（如溶液的离子强度，温度等），外参比电极电位E 活度系数，内参比电极电位EA 、氟电极的不对称电位E。以及液接电位E 等都可以作常数处理，而氟电极的膜电位E膜与氟离子活度的关系符合八ernst 公式，因此上述电池的电位差E电池与试液中氟离子的浓度的对数呈线性关系 E满=K-（2.303RTF)lgCF 式中，K为常数，R为摩尔气体常数8.314·mo1·K,T为热力学温度，万 为法拉第常数96485C·mo厂1，通过测定该电动势可求出试液中的氟离子浓度 C。常用的方法有标准曲线法和标准加入法。 2、应用氟电极时需考虑三个问题： (1)溶液pH 试液的pH对氟电极的电位响应有影响，pH值在5-6是 氟电极最佳p使用范围，在低pH值的溶液中，由于形成F、亚，等在电极上不 响应的型体，降低了ā-。pH值高时，OH浓度增大，O在氟电极上与F一产生 竞争响应，也由于0H能与laF,晶体膜产生反应(LaF3十3OHLa(OH3十3F)。 从而干扰电位响应，因此测定需要在p5-6缓冲溶液中进行。 2)为了使测定过程中 F的活度系数、液接 保持恒定，试液要维持 定的离子强度，常在试液中加入一定浓度的惰性电解KNO,NCI质，如等以 控制试液的离子强度。 (3)氟电极的选择性较好，但能与F形成络合物的阳离子如Al(),F©()， Th(V)以及能与La(形成络合物的阴离子对测定有不同程度干扰。为了消除金 属离子的干扰，加入掩蔽剂，如柠檬酸钾K:Cit、EDTA等 以上三种实验条件用总离子强度调节缓冲剂(Total onic Strength Adjustment
BufferTISAB)来控制，其组份为NaCL、HAc-NaAc和柠檬酸钠。 仪器与试剂 仪器：PXD-2型通用离子计，852型磁力搅拌器，自制电极架，氟离子选择性电 极，饱和甘汞电极等 试剂： (1)氟离子标准储备液(0.1mo1/L) NaF(AR,105-110℃，烘干2h)存于聚乙烯瓶中，称取4.2g溶解后以去离子水定容 至1000ml。 (2)氟离子标准储备液(1.0mg/L) 称取烘干后的NaF2.21g,以去离子水溶解后，定容至1000ml。 (3)氟离子标准应用液(10mo1/L) 用移液管(10m1)吸取储备液(1)10.0m1于100ml的容量瓶中，加入TISAB20m1 后以去离子水定容即可，此时氟离子浓度为102m1/L,用同样的方法逐级稀释 配成氟离子浓度为10-3mol/L的标准液500ml(注意：逐级稀释时每50ml溶液 只需加TISAB9.0m1) (4)氟离子标准应用液(10.0μg/ml,100.0μg/ml) 由储备液(2)逐级稀释即可。 (5)氢氧化钠溶液(5molL) 称取NaOH100g溶于去离子水中，定量转入500ml量筒中定容至500ml试剂瓶 中。 (6)氯化钾溶液(3.3mol/L)1000ml (7)饱和KC1溶液约100ml (8)TISAB溶液将58gNaC1,57ml冰乙酸，10g柠檬酸三钠加入500ml水中搅 拌溶解，再加入5mol/LNa0H溶液约120ml,在酸度计上用5mol/Lna0H溶液调节 pH约5.2，然后转移至1000m1的容量瓶中，以去离子水定容，混匀。 实验步骤 1、前期准备 (1)安装好通用离子计(PXD-2)型，调至合适的角度。 (2)打开仪器，预热30min,调节温度设置室温值，调节档至mv档，短路调 “0” (3)安装测量电极（氟电极和参比电极）于升降架固定夹中 (4)接通磁力搅拌器，将温度置于最低档（或室温），调节速度档于合适转速， 作标记 2、清洗电极至空白电位值：用去离子水清洗至稳定402， 3、配制标准系列和样品待测液
(1)用吸量管分别吸取氟离子标准应用液(10μg/m1)0.50,1.00,2.00,5.00, 10.0,20.0放入6个标号的50ml容量瓶中，另用20ml吸量管吸取20ml自 来水样于50ml容量瓶中（标上样品1、2）两份。 (2)各加入TISAB溶液25l,用去离子水稀释定容至刻度，摇匀后在样品2中加 入高浓度氟离子标准溶液(100μg/m1)0.2m1备用，将8个容量瓶中溶液转 入8个50ml小烧杯中待测 4、标准系列及样品中氟离子含量的电位值测定 (1)标准系列的测定将以上小烧杯置于电极下测定其电动势E(v) 加入F标量0.50 1.002.005.0010.020.0 (ml) 响应时间 E(mv) CE. (μg/ml) Lg CE. (2)样品的测定 重新用去离子水清洗电极至前空白值，依据上述方法测定样品的电位值 样品名 样品1 样品2 烧杯中加标样品1 5、数据处理 (1)在坐标纸上绘制E-LgCr的工作曲线，求S值 由E查出LgC,换算出C.值，从而求出自来水中Cr.(μg/ml) (2)标淮加入法测定水中CF CiVI Cr.= (10AES-1) V2 注意事项 (1)电极固定的位置 (2)觉挫速度 (3)缓慢升降电极，以免打破 (4)空白洗电位
(5)所用去离子水不能放置太久，需现蒸现用 思考题 .为什么测定时试液要按由稀到浓的顺序？ 2.TISB的组成是什么？它在测量中各起什么作用？ 3.写出离子选择电极的电极电位完整表达式