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第九章 电位分析法



知识点三:测定离子活(浓)度的方法


一、测定离子活(浓)度的工作电池

用离子选择性电极测定离子活度时,首先必须构成一个工作电池。此电池除了待测溶液外,尚须有一个合适的离子选择性电极作指示电极和一个参比电极。组成工作电池后,测其电动势,然后求出待测离子的活(浓)度。如玻璃电极测定溶液pH。

二、 测定离子活(浓)度的方法

(一)标准曲线法

采用标准曲线法进行测定时,首先要配制一系列浓度确知的标准溶液。然后测其电动势,以电动势E为纵坐标,以浓度的对数lgc为横坐标作图,绘制标准曲线。在同样条件下测出待测溶液的E值,即可从标准曲线上查处待测溶液中离子的浓度。根据能斯特方程式,离子选择性电极测量的是离子的活度,而通常我们要测定的是离子的浓度。在低浓度时,活度与浓度差别不大,但当浓度较高时,二者差别较大。在实际工作中,常常采用离子强度调节剂控制溶液离子强度不变,而固定活度系数。通过绘制E-lgc曲线来求得浓度。

(二)标准加入法

标准曲线法要求标准溶液与待测溶液具有相似的离子强度和组成,否则会因活度系数不同而引起误差。为了避免产生误差,在分析复杂样品时,宜采用标准加入法。标准加入法的测定过程如下:

首先测定浓度为cx,体积为Vx的待测溶液的电动势E1,

(9-23)

r1是溶液的活度系数。

然后向待测试液中加入体积为Vs(约为待测试液体积的100倍),浓度为cs(约为cx的100倍)的待测组分的标准溶液,测其电动势为E2,

(9-24)

式中r2是加入标准溶液后试液的活度系数, 是加入标准溶液后待测组分浓度的增加值,即

(9-25)

由于Vx>>Vs,所以可以认为 ,且

两次电动势差为 (9-26)

令S=2.303RT/nF,得 (9-27)

(9-28)

实际测定时,如温度恒定,则S为定值。

标准加入法的优点是准确度很高,且仅需一种标准溶液,操作简单、快速。

 

 

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