Điện cực chọn lọc ion (ISE)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.79 MB, 165 trang )
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Picture of a commercial fluoride ISE
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
45
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
2.2 Lí thuyết về các thế màng của các cực chọn lọc ion
Cấu tạo cực chọn lọc (ISE: ion selective electrode):
Cực so sánh trong 1
Dung dịch trong 1: có thành phần, nồng độ xác định
Màng: rắn, lỏng, thủy tinh
Cực ss
trong 1
Dd trong 1
Màng
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
46
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
2.2 Lí thuyết về các thế màng của các cực chọn lọc ion
Hệ điện hóa khi sử dụng ISE:
ISE
Cực so sánh 2
Điện cực
thủy tinh
Điện cực calomel
bão hòa
Dung dịch phân tích
Dd chưa biết
gt pH
Dây Ag
Màng thủy
tinh
Trần Mai Liê
Khuấy từ
Phân tích điện hóa
47
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
2.2 Lí thuyết về các thế màng của các cực chọn lọc ion
Sơ đồ điện hóa:
Cực so sánh 1/ Dd trong 1/ Màng//Dd phân tích/ cực so sánh 2
Thế của nguyên tố điện hóa:
E = E2 + ΔϕM – E1
Khi dd 1 và dd phân tích chứa cùng loại ion (J),không có ion nào gây cản trở:
Thế của ISE là:
∆ϕM =
E ISE
Trần Mai Liê
a (1)
RT
ln J
zF
aJ (2)
RT
= Const +
lna J (1)
zF
Phân tích điện hóa
48
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Nếu trong dung dịch có ion K gây cản trở:
Thế của ISE sẽ thay đổi:
E
RT aJ (1) + K JK aK
∆ϕM =
ln
zF
aJ (2)
RT
=Const +
ln a (1) + k a (1)
zF
KJ/K: hệ số chọn lọc cho ion K đối với ion cần xác định J (K giúp định hướng được sự ảnh hưởng
ISE
J
J,K K
của các ion khác tới việc xđ ion cần phân tích)
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
49
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Cấu trúc màng một số loại màng chọn lọc
Màng chứa ion tan có khả năng trao đổi ion
Tính chất của màng phụ thuộc:
Hệ số phân bố của muối chứa ion trao đổi và ion cần
xác định
Sự tạo các cặp ion trong màng
Giả sử màng chứa một loại muối JA: J+ là ion cần xác định; A- là ion trao đổi
Hiệu thế ranh giới giữa màng và dung dịch:
ϕ1 =
a (m)
RT
ln J
F
a J (1)
a J (m)
RT
ϕ2 =
ln
F
a J (2)
Trần Mai Liê
Màng – dd 1
Màng – dd2
Phân tích điện hóa
50
Trường Đại học Công nghiệp TP HCM
Cấu trúc màng
Thế chung của màng:
Tổng quát:
RT aJ (1)
∆ϕ = ϕ2 − ϕ1 =
ln
F aJ (2)
RT aJn + (1)
Nếu trong dung dịch có ion K gây cản trở - Phương trình lnsẽ thay đổi:
thế
∆ϕ =
zF aJn + (2)
RT
E ISE =Const +
ln a J (1) + k J,K a K (1)
zF
Trần Mai Liê
Phân tích điện hóa
51
