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离子分析仪的工作原理

2023-12-28 [758]
工作原理
 
离子分析仪主要采用离子选择电极测量法来实现精确检测的。仪器上的电极:氟、钠、钾、离子钙、镁、和参比电极。每个电极都有一离子选择膜,会与被测样本中相应的离子产生反应,膜是一离子交换器,与离子电荷发生反应而改变了膜电势,就可检测液,样本和膜间的电势。膜两边被检测的两个电势差值会产生电流,样本,参考电极,参考电极液构成“回路”一边,膜,内部电极液,内部电极为另一边。
 
内部电极液和样本间的离子浓度差会在工作电极的膜两边产生电化学电压,电压通过高传导性的内部电极引到到放大器,参考电极同样引到放大器的地点。通过检测一个精确的已知离子浓度的标准溶液获得定标曲线,从而检测样本中的离子浓度。
 
溶液中被测离子接触电极时,在离子选择电极基质的含水层内发生离子迁移。迁移的离子的电荷改变存在着电势,因而使膜面间的电位发生变化,在测量电极与参比电极间产生一个电位差。
 
一般常用电极结构:
 
电极特点:氟电极是一种玻璃毛细管电极用来测定液体样本中的钠离子浓度,
 
主要结构:电极套:透明塑料。
 
测量毛细管:钠敏感玻璃。
 
电极室:密封的,内充满钠电极液。
 
电极芯:Ag、Agcl
 
钠电极特点:
 
钠电极是一种玻璃毛细管电极用来测定液体样本中的钠离子浓度,
 
主要结构:电极套:透明塑料。
 
测量毛细管:钠敏感玻璃。电极室:密封的,内充满钠电极液。
 
电极芯:Ag、Agcl钾电极特点:钾电极是一种膜电板,也是用来测量样本中的钾离子浓度。主要结构:电极套:透明塑料。测量毛细管:钾离子敏感膜。
 
电极室:密封的,内充满K+液。电极芯:Ag/Agcl
 
参比电极特点:参比电极是连接样本和信号地的一个装置。
 
主要结构:参比电极由两部分组成:参比电极套和参比电极芯。参比电极套中的参比液在以参比电极芯与样本之间形成一个盐桥,每次测量开始时,参比液被注入参比电极套中,同时有一小部分参比液由玻璃毛细管中渗入测量室,从而在样本和参比电极芯之间形成盐桥,参比电极芯在电信号地和参比液之间形成回路。
 
测量过程:离子选择式电极,电极内含有已知离子浓度的电极液,通过离子选择电极膜与样本中相应离子相互渗透,从而在膜的两边产生膜电位,样本中离子浓度不用,产生的电位信号的大小也不同,通过测量电位信号大小就可以测知样本中离子的浓度。
 
电极内液与样本之间的离子浓度差使电极膜产生电化学电位,这个电位可由电极取出,输往放大器的输入端,放大器的另一个输入端与参比电极连接并接地,电极电压可进一步放大。形成电压差,决定着被测样本的离子浓度。
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