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        離子選擇電極在化工分析檢測(cè)中的應(yīng)用

        2017-03-04 07:29:42沈博人身份證號(hào)碼320102198711072035
        化工管理 2017年15期
        關(guān)鍵詞:分析檢測(cè)

        沈博人(身份證號(hào)碼320102198711072035)

        王丹萍(身份證號(hào)碼321121198502251029)

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        張騰飛(身份證號(hào)碼321002198410145814)

        離子選擇電極在化工分析檢測(cè)中的應(yīng)用

        沈博人(身份證號(hào)碼320102198711072035)

        王丹萍(身份證號(hào)碼321121198502251029)

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        張騰飛(身份證號(hào)碼321002198410145814)

        近年來,薄膜材料的發(fā)展非常迅速,各種適應(yīng)不同工作環(huán)境的敏感薄膜相繼研發(fā)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(cè)量溶液中不同類型離子的活躍程度,并針對(duì)某種離子進(jìn)行代換的技術(shù)。本文將簡(jiǎn)要分析和討論近年來離子選擇電極在化學(xué)分析領(lǐng)域中的應(yīng)用。

        選擇電極;化學(xué)分析;檢測(cè);應(yīng)用

        離子選擇電極是近年來化學(xué)分析領(lǐng)域中的熱點(diǎn)研究方向,該技術(shù)的應(yīng)用被化工分析領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注,特別是在推進(jìn)溶液化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展作用尤為明顯,并以溶液化學(xué)分析技術(shù)基礎(chǔ)上逐漸運(yùn)用到工農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)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(duì)溶液中指定離子的活躍度測(cè)量,再對(duì)形成對(duì)敏感度弧線進(jìn)行分析判斷。只要是離子選擇性電極,都會(huì)有敏感膜,而且絕大多數(shù)離子選擇性電極都是膜電極。敏感膜是分離電解質(zhì)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(chǔ),結(jié)合敏感膜和液體之間的接觸角度、時(shí)間等進(jìn)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(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

        2.1 適應(yīng)各種工作環(huán)境

        離子選擇電極能夠適應(yīng)各種工作環(huán)境,被應(yīng)用的范圍自然就會(huì)很廣。從技術(shù)角度來看,這種技術(shù)產(chǎn)生的離子基本可以覆蓋所有常見類型的離子。同時(shí),專業(yè)技術(shù)人員還在不斷研究電極技術(shù),擴(kuò)大了化工分析選擇范圍。進(jìn)行比較分析測(cè)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(jié)果快捷

        離子選擇電極反應(yīng)速度快,能夠很快得到化工分析的結(jié)果。離子選擇電極操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)速度快,溶液狀況良好,操作過程中一邊分析一邊分離,不會(huì)影響原油物質(zhì)的反應(yīng)速度。例如,在鍋爐蒸汽冷凝水的Na+含量測(cè)定中,離子選擇電極比化學(xué)計(jì)量分析快約1400倍,大大提高了工作效率,節(jié)約大量時(shí)間,能很快得到分析結(jié)果。

        2.3 使用成本較低

        離子選擇性電極設(shè)備便宜,方便化工分析人員外出分析工作時(shí)攜帶。同時(shí),可以制作相應(yīng)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(duì)血液進(jìn)行分析。因此,離子選擇電極器件不僅可以承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量工具的作用,而且可以用于連續(xù)測(cè)試和自動(dòng)化控制,也可用作環(huán)境監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)控制、醫(yī)療測(cè)試等測(cè)試設(shè)備的部件,其成本較其他檢測(cè)設(shè)備低廉很多。

        3 離子選擇電極化工分析檢測(cè)中的應(yīng)用

        在離子選擇電極分析檢測(cè)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(yùn)用開發(fā)的電極原理進(jìn)行工作,關(guān)鍵是電極滴定的離子選擇性。而直接電位法是化工行業(yè)最為常用的方法,該方法是通過對(duì)含有電極電位的樣品溶液進(jìn)行直接測(cè)量,通過校準(zhǔn)曲線的幅度從而得到相應(yīng)的離子濃度信息。這兩種方法適用的檢測(cè)工作條件不同,有著自己各有的優(yōu)缺點(diǎn),化學(xué)分析師在進(jìn)行化學(xué)分析之前要調(diào)查了解工作環(huán)境的特點(diǎn),選擇最為合理的方法。本文將結(jié)合實(shí)際化工分析的工作經(jīng)驗(yàn),綜合介紹陰離子分析、陽離子分析、其他不同有機(jī)物分析在化工檢測(cè)中的應(yīng)用。

        3.1 陰離子在化工分析中的應(yīng)用

        陰離子在運(yùn)用到化學(xué)分析過程中,通常使用氟離子電極來進(jìn)行分析。氟離子選擇電極在使用前,應(yīng)在低濃度F-溶液中浸泡(活化)約30min.使用時(shí),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(jì)上測(cè)量其電位。研究人員可以將陰離子電極法的檢測(cè)結(jié)果和化學(xué)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較,通過全方位比對(duì),表明陰離子分析不僅可以滿足化學(xué)分析中常規(guī)檢測(cè)的要求,而且還彌補(bǔ)其他檢測(cè)方法的不足。

        3.2 陽離子在化工分析中的應(yīng)用

        在化工分析領(lǐng)域,陽離子選擇電極通常用于測(cè)定Ca2+,K+,Nα+等離子體,隨著膜技術(shù)的飛速發(fā)展,惰性電極已逐漸進(jìn)入研究范圍,投入化工行業(yè)使用。為了滿足化工行業(yè)的特殊要求,如飲料、食品等化工行業(yè),可以對(duì)鈣離子進(jìn)行分析檢測(cè)自動(dòng)化處理,其在化工分析過程中充分運(yùn)用靈敏度高和選擇性自動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),達(dá)到良好的分析效果。

        3.3 其他有機(jī)物在化工分析中的應(yīng)用

        除了陰、陽離子在化工之外,其他有機(jī)物在化學(xué)分析中也具有很積極的作用。例如,當(dāng)檢測(cè)葡萄糖濃度時(shí),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(cè)端,檢測(cè)白酒、啤酒、紅酒等酒精產(chǎn)物中的乙醇含量。碳電極可采用碳弧改性電極檢測(cè)方法,添加化學(xué)改性劑,在檢測(cè)過程中就可以按比例將化學(xué)裝飾劑應(yīng)用于化學(xué)裝飾生產(chǎn)過程中。

        4 結(jié)語

        由于電極分析方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,分析速度快,使用成本低,在化學(xué)分析領(lǐng)域越來越成為主流分析方法。為適應(yīng)中國(guó)目前化工行業(yè)的快速發(fā)展態(tài)勢(shì),化工分析師要跟上時(shí)代潮流,積極提高專業(yè)水平,不斷發(fā)現(xiàn)新電極,開發(fā)具體適用的電極材料,擴(kuò)大發(fā)展方向,為使電極分析方法在化工行業(yè)運(yùn)用更廣泛做出貢獻(xiàn)。

        [1]黃儼.離子選擇性電極及其在化工分析領(lǐng)域中的應(yīng)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(lǐng)域中的應(yīng)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(lǐng)域中的應(yīng)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(xué),2010(4).

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