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科学技术论文

离子选择性电极在化工分析领域中的应用

时间:2019年02月23日 所属分类:科学技术论文 点击次数:

摘要:随着社会经济的快速发展,化工行业也有了很大的进步。对于化工分析这个领域来说,敏感膜不仅应用广泛,类型也更加丰富,而任何的离子选择性电极都有一个敏感膜,因此,随着敏感膜的发展,离子选择性电极的应用价值也逐渐凸显出来。描述了离子选择性电

  摘要:随着社会经济的快速发展,化工行业也有了很大的进步。对于化工分析这个领域来说,敏感膜不仅应用广泛,类型也更加丰富,而任何的离子选择性电极都有一个敏感膜,因此,随着敏感膜的发展,离子选择性电极的应用价值也逐渐凸显出来。描述了离子选择性电极的原理和类型,以及离子选择性电极在化工分析领域中的优势和具体应用。

  关键词:离子,选择性电极,化工分析,领域

化工管理

  由于每一个离子选择性电极都需要有敏感膜,所以敏感膜的发展,也带动了离子选择性电极的发展。离子选择性电极因为其特点,使得它在化学分析领域中,具有?#27973;?#39640;的应用价值。同时,离子选择性电极的发展对于环境保护、生物科学、工农业以及医药科学等多种领域都有积极影响。虽然,目前离子选择性电极的研究已经有了?#27973;?#22823;的进展,但是离子选择性电极在测量离子的类型方面依然有不完善的地方,同时,还有很多地方有待提高。因此,对离子选择性电极的更深入的研究就显得?#20219;?#37325;要。

  1离子选择性电极的原理

  离子选择性电极是指示电极的一种。离子选择性电极其实?#21069;?#29305;制的薄膜的选择性作为基础,应用电位法来测量溶液中各种不同类型的离子的活跃度,并且使某种离子的代换得以实现。膜电位原理是离子选择性电极应用到的基本原理,而能斯特公式是离子选择性电极的主要的基本公式。

  2离子选择性电极的分类

  离子选择性电极最主要的组成部分是敏感膜。敏感膜其实就是一种连接层,这个连接层能够将电解质溶液分离。因为敏感膜决定电极的选择性,所以离子选择性电极的分类是以敏感膜为准的。要按照敏感膜与液体接触的方式划分。如果敏感膜与溶液直接接触,称之为原电极;如果敏感膜与溶液间接接触,也就是利用某种介质与溶液接触,则称之为敏感化离子选择性电极。总体来说,离子选择性电极类型?#27973;?#22810;,?#28909;?#29627;璃电极、酶电极、难溶盐固体膜电极、气敏电极以及液膜电极等?#21462;?/p>

  2.1玻璃电极

  玻璃电极应用的是一价的阳离子选择性电极,是化工分析领域当中,最早被应用到的离子选择性电极。

  2.2酶电极

  酶电极也被叫做酶底物电极,它的选择性很高。酶电极的制作过程也?#27973;?#31616;单,它的应用范围也?#27973;?#24191;泛,不仅能检测出无机物的含量,对于有机物的含量也能够检测出来。其中,固化酶的反应速率?#27973;?#24555;,性能也?#27973;?#31283;定,被广泛的用于各个领域的检测工作当中。因此,科研人员对于酶电极的研究十分重视,目前,酶电极占离子选择性电极的比例有明显增大的趋势。

  2.3难溶盐固体膜电极

  难熔盐固体膜电极主要应用的是阴离子选择性电极,电活性难溶无机?#38382;?#23427;的敏感膜的主要组成成分。

  2.4气敏电极

  气敏电极也叫隔膜电极,是用来检测化学反应中释放出来的一些气体的。应用到了界面化学反应当中的敏化电极,溶液中被测量的气体只有通过薄膜才能进入到电解质溶液中,从而开展对其的测量工作。

  2.5液膜电极

  液膜电极主要应用的是液体膜,基本上是用来测量液体中等价阳离子和等价阴离子的。

  3离子选择性电极在化工分析领域中的优势

  离子选择性电极的特点决定了其在化工分析领域有重要地位。这里对离子选择性电极在化工分析领域中的优势做出简要的分析。

  3.1适用范围广

  从理论的这一角度而言,利用离子选择性电极是可以制取出各种离子的;从技术的这一角度而言,利用离子选择性电极这一技术可以制取出大部分的离子,因此,离子选择性电极适用的范围?#27973;?#24191;泛。而且目前,科研人员并不满足于这一技术可以制取大部分离子的现状,还在为提升电极制备技术、扩大离子选择性范围积极地研究着,对于很难测量的离子?#28909;?#38041;离子、钾离子、钠离子等的研究已经有了很大的进展。这将使得离子选择性电极的适用范围更加广泛。

  3.2响应迅速

  应用离子选择性电极这一技术时,操作?#27973;?#30340;简单。对于分离操作可以删减,不需要破坏原本的溶液条件,这也就使得响应的速率相对于先前的技术得到了很大的提高。?#28909;?#22312;测量锅炉蒸汽凝结水中Na+含量的实验中,利用离子选择性电极这一技术要比化学分析的响应速率快了大约1400倍。在工作效?#23454;玫教?#39640;的同时,也?#27973;S行?#24471;?#26723;?#20102;工作所需的成本。

  3.3成本比?#31995;?/p>

  离子选择性电极设备的价格很?#20572;?#25152;以应用离子选择性电极这一技术的成本也就很低。这在一定程度上通过?#26723;?#27979;量工作的成本,也就在一定程度上提高了经济效益,促进了社会经济的发展。

  3.4方便携带

  离子选择性电极设备可以被制作成各种各样的形?#30784;?#30446;前还存在针尖大小的离子选择性电极设备,它甚至能够插进血管之中,进而,对于离子选择性电极设备的携带就?#27973;?#30340;方便。而这?#20013;?#24102;方便的特点,就使得离子选择性电极具有?#27973;?#39640;的灵活性,不局限于工作地点,可以在更多的领域中发挥其重要作用。

  3.5兼容性很强

  因为离子选择性电极设备比较简单,所以它可以跟其他的设备联动着使用,也就是有很强的兼容性。这样,离子选择性电极设备不止能够在实验?#20063;?#37327;中起到重要作用,还可以应用到更多的领域当中,?#28909;?#21307;用体内检测、环境监测等?#21462;?/p>

  4离子选择性电极在化工分析领域中的具体应用

  离子选择性电极在化工分析领域中的应用是?#27973;?#24191;泛的,其中主要包括阳离子、阴离子、有机物在化工分析领域中的应用。

  4.1阳离子选择性电极在化工分析领域中的应用

  阳离子选择性电极不仅一般应用于对钙离子、钾离子、钠离子等离子的检测工作,还可以应用于对棕榈油中的铜离子的含量的检测工作。对阳离子来说,对钙电极的研究经历的时间是最长的,它在化工分析领域中的检测技术也越来越成熟。最近几年,对于?#31216;?#31561;的化工行业的要求更加严格了,科研人员在自动化检测钙离子方面进行了多次的研究和尝试,使得它在选择性和敏感度方面都有了很大的进展,使用寿命方面也得到了提高,研究也已经有了比较理想的成效。

  4.2阴离子选择性电极在化工分析领域中的应用

  一般而言是选用氟离子作为电极的,目前对于氟离子的检测方法还是比较成熟的。同时,电极法也可以检测出溴离子、氯离子、碘离子等离子。对于生乳中碘离子含量的检测,科研人员对电极法和化学法这两种方法进行了详细的对比分析。结果发现,相对而言,利用微量化学法进行检测需要的时间更长,并且在重现性的方面有一定的局限性,不能满足常规检测的要求,然而这些不足都可以通过电极法得以?#34892;?#30340;弥补。

  4.3有机选择性电极在化工分析领域中的应用

  不仅仅是无机选择性电极,有机选择性电极在化工分析领域当中,也有着?#27973;?#37325;要的价值。?#28909;?#21487;以利用聚苯胺葡萄糖氧化酶电极对葡萄糖的含量进行检测工作;也可以通过固化乙醇来检测啤?#21860;?#30333;酒等酒精制?#20998;?#30340;乙醇的含量。此外,还可以通过利用碳弧修饰电极检测方法进行检测工作。这?#20013;?#22411;的修饰电极在实施检测工作的过程当中,并不会与检测发生相互间的融合,而且这?#20013;?#39280;电极制作起来也?#27973;?#31616;单,只需要添加一点点的化学修饰剂就可以制作出来了,并且,这种方法还有很强的适用性,操作起来也?#27973;?#31616;单。

  5结语

  离子选择性电极由于具有适应范围广泛、响应迅速、成本?#22303;?#25658;带方便、兼容性强等种种优势,在化工分析领域中具有?#27973;?#39640;的重要性。虽然至今为止,离子选择性电极的设备和技术已经?#27973;?#39640;端化,但是,目前离子选择性电极这一技术还有待提高,依然有离子不能通过离子选择性电极这一技术来检测出来。这就需要科研人员对其的进一步研究,期待更加完善的离子选择性电极技术和设备,积极研究出更多的新型电极,为化工分析领域以及多种领域做出更大贡献。

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