離子選擇電極在化工分析檢測中的應用

沈博人(身份證號碼320102198711072035)

王丹萍(身份證號碼321121198502251029)

薛鑫(身份證號碼320103198612231017)

張騰飛(身份證號碼321002198410145814)

離子選擇電極在化工分析檢測中的應用

沈博人(身份證號碼320102198711072035)

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薛鑫(身份證號碼320103198612231017)

張騰飛(身份證號碼321002198410145814)

近年來，薄膜材料的發展非常迅速，各種適應不同工作環境的敏感薄膜相繼研發問世。離子選擇性電極是基于特定薄膜具備的選擇性，采用電位法測量溶液中不同類型離子的活躍程度，并針對某種離子進行代換的技術。本文將簡要分析和討論近年來離子選擇電極在化學分析領域中的應用。

選擇電極；化學分析；檢測；應用

離子選擇電極是近年來化學分析領域中的熱點研究方向，該技術的應用被化工分析領域重點關注，特別是在推進溶液化學分析技術領域的發展作用尤為明顯，并以溶液化學分析技術基礎上逐漸運用到工農業、生物醫學、環境衛生等各個領域。

1 離子選擇性電極的化工分析原理

離子選擇性電極是一種指示性電極，通過電位法對溶液中指定離子的活躍度測量，再對形成對敏感度弧線進行分析判斷。只要是離子選擇性電極，都會有敏感膜，而且絕大多數離子選擇性電極都是膜電極。敏感膜是分離電解質溶液的連接層，其決定著電極的選擇性，因此，離子選擇性電極分類通常是以敏感膜為基礎，結合敏感膜和液體之間的接觸角度、時間等進行劃分，分為液膜電極、玻璃電極、氣敏電極等多種類別。

2 離子選擇電極在化工分析應用中的優點

2.1 適應各種工作環境

離子選擇電極能夠適應各種工作環境，被應用的范圍自然就會很廣。從技術角度來看，這種技術產生的離子基本可以覆蓋所有常見類型的離子。同時，專業技術人員還在不斷研究電極技術，擴大了化工分析選擇范圍。進行比較分析測試難度大的離子如鈉離子，鉀離子，鈣離子等也逐一完成分析。

2.2 化工分析結果快捷

離子選擇電極反應速度快，能夠很快得到化工分析的結果。離子選擇電極操作簡單，反應速度快，溶液狀況良好，操作過程中一邊分析一邊分離，不會影響原油物質的反應速度。例如，在鍋爐蒸汽冷凝水的Na+含量測定中，離子選擇電極比化學計量分析快約1400倍，大大提高了工作效率，節約大量時間，能很快得到分析結果。

2.3 使用成本較低

離子選擇性電極設備便宜，方便化工分析人員外出分析工作時攜帶。同時，可以制作相應的形狀，尖端尺寸的離子選擇性電極裝置甚至可以直接插入血管，對血液進行分析。因此，離子選擇電極器件不僅可以承擔實驗室測量工具的作用，而且可以用于連續測試和自動化控制，也可用作環境監測、生產控制、醫療測試等測試設備的部件，其成本較其他檢測設備低廉很多。

3 離子選擇電極化工分析檢測中的應用

在離子選擇電極分析檢測方案中，最比較常見的兩種方法是電位滴定法和直接電位法。電位滴定則是運用開發的電極原理進行工作，關鍵是電極滴定的離子選擇性。而直接電位法是化工行業最為常用的方法，該方法是通過對含有電極電位的樣品溶液進行直接測量，通過校準曲線的幅度從而得到相應的離子濃度信息。這兩種方法適用的檢測工作條件不同，有著自己各有的優缺點，化學分析師在進行化學分析之前要調查了解工作環境的特點，選擇最為合理的方法。本文將結合實際化工分析的工作經驗，綜合介紹陰離子分析、陽離子分析、其他不同有機物分析在化工檢測中的應用。

3.1 陰離子在化工分析中的應用

陰離子在運用到化學分析過程中，通常使用氟離子電極來進行分析。氟離子選擇電極在使用前,應在低濃度F-溶液中浸泡(活化)約30min.使用時,先用去離子水吹洗電極,在離子水中洗至電極的純水電位。將電極浸入去離子水中,在離子計上測量其電位。研究人員可以將陰離子電極法的檢測結果和化學檢測結果進行比較，通過全方位比對，表明陰離子分析不僅可以滿足化學分析中常規檢測的要求，而且還彌補其他檢測方法的不足。

3.2 陽離子在化工分析中的應用

在化工分析領域，陽離子選擇電極通常用于測定Ca2+，K+，Nα+等離子體，隨著膜技術的飛速發展，惰性電極已逐漸進入研究范圍，投入化工行業使用。為了滿足化工行業的特殊要求，如飲料、食品等化工行業，可以對鈣離子進行分析檢測自動化處理，其在化工分析過程中充分運用靈敏度高和選擇性自動等優點，達到良好的分析效果。

3.3 其他有機物在化工分析中的應用

除了陰、陽離子在化工之外，其他有機物在化學分析中也具有很積極的作用。例如，當檢測葡萄糖濃度時，可以使用聚苯胺葡萄糖氧化酶電極。通過將乙醇電極固定在檢測端，檢測白酒、啤酒、紅酒等酒精產物中的乙醇含量。碳電極可采用碳弧改性電極檢測方法，添加化學改性劑，在檢測過程中就可以按比例將化學裝飾劑應用于化學裝飾生產過程中。

4 結語

由于電極分析方法具有較強的適應性，分析速度快，使用成本低，在化學分析領域越來越成為主流分析方法。為適應中國目前化工行業的快速發展態勢，化工分析師要跟上時代潮流，積極提高專業水平，不斷發現新電極，開發具體適用的電極材料，擴大發展方向，為使電極分析方法在化工行業運用更廣泛做出貢獻。

[1]黃儼.離子選擇性電極及其在化工分析領域中的應用[J].科技資訊,2005(9).

[2]沈愛平.離子選擇性電極在化工分析領域中的應用[J]化工管理.2016(9).

[3]溫俊新.離子選擇性電極及其在化工分析領域中的應用[J].科技資訊，2016(4).

[4]劉新露.新型中性載體PVC膜離子選擇性電極及層層自組裝電流型免疫傳感器的研究[D].西南大學,2010(4).