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離子分析儀的工作原理

2023-12-28 [1519]
工作原理
 
離子分析儀主要采用離子選擇電極測量法來實(shí)現(xiàn)精確檢測的。儀器上的電極:氟、鈉、鉀、離子鈣、鎂、和參比電極。每個電極都有一離子選擇膜,會與被測樣本中相應(yīng)的離子產(chǎn)生反應(yīng),膜是一離子交換器,與離子電荷發(fā)生反應(yīng)而改變了膜電勢,就可檢測液,樣本和膜間的電勢。膜兩邊被檢測的兩個電勢差值會產(chǎn)生電流,樣本,參考電極,參考電極液構(gòu)成“回路”一邊,膜,內(nèi)部電極液,內(nèi)部電極為另一邊。
 
內(nèi)部電極液和樣本間的離子濃度差會在工作電極的膜兩邊產(chǎn)生電化學(xué)電壓,電壓通過高傳導(dǎo)性的內(nèi)部電極引到到放大器,參考電極同樣引到放大器的地點(diǎn)。通過檢測一個精確的已知離子濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液獲得定標(biāo)曲線,從而檢測樣本中的離子濃度。
 
溶液中被測離子接觸電極時,在離子選擇電極基質(zhì)的含水層內(nèi)發(fā)生離子遷移。遷移的離子的電荷改變存在著電勢,因而使膜面間的電位發(fā)生變化,在測量電極與參比電極間產(chǎn)生一個電位差。
 
一般常用電極結(jié)構(gòu):
 
電極特點(diǎn):氟電極是一種玻璃毛細(xì)管電極用來測定液體樣本中的鈉離子濃度,
 
主要結(jié)構(gòu):電極套:透明塑料。
 
測量毛細(xì)管:鈉敏感玻璃。
 
電極室:密封的,內(nèi)充滿鈉電極液。
 
電極芯:Ag、Agcl
 
鈉電極特點(diǎn):
 
鈉電極是一種玻璃毛細(xì)管電極用來測定液體樣本中的鈉離子濃度,
 
主要結(jié)構(gòu):電極套:透明塑料。
 
測量毛細(xì)管:鈉敏感玻璃。電極室:密封的,內(nèi)充滿鈉電極液。
 
電極芯:Ag、Agcl鉀電極特點(diǎn):鉀電極是一種膜電板,也是用來測量樣本中的鉀離子濃度。主要結(jié)構(gòu):電極套:透明塑料。測量毛細(xì)管:鉀離子敏感膜。
 
電極室:密封的,內(nèi)充滿K+液。電極芯:Ag/Agcl
 
參比電極特點(diǎn):參比電極是連接樣本和信號地的一個裝置。
 
主要結(jié)構(gòu):參比電極由兩部分組成:參比電極套和參比電極芯。參比電極套中的參比液在以參比電極芯與樣本之間形成一個鹽橋,每次測量開始時,參比液被注入?yún)⒈入姌O套中,同時有一小部分參比液由玻璃毛細(xì)管中滲入測量室,從而在樣本和參比電極芯之間形成鹽橋,參比電極芯在電信號地和參比液之間形成回路。
 
測量過程:離子選擇式電極,電極內(nèi)含有已知離子濃度的電極液,通過離子選擇電極膜與樣本中相應(yīng)離子相互滲透,從而在膜的兩邊產(chǎn)生膜電位,樣本中離子濃度不用,產(chǎn)生的電位信號的大小也不同,通過測量電位信號大小就可以測知樣本中離子的濃度。
 
電極內(nèi)液與樣本之間的離子濃度差使電極膜產(chǎn)生電化學(xué)電位,這個電位可由電極取出,輸往放大器的輸入端,放大器的另一個輸入端與參比電極連接并接地,電極電壓可進(jìn)一步放大。形成電壓差,決定著被測樣本的離子濃度。
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