離子分析儀的工作原理

 

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(gè)電極都有一離子選擇膜，會(huì)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(gè)電勢差值會(huì)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(huì)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(gè)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(shí)，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(gè)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(hào)地的一個(gè)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(gè)鹽橋，每次測量開始時(shí)，參比液被注入?yún)⒈入姌O套中，同時(shí)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(hào)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(hào)的大小也不同，通過測量電位信號(hào)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(gè)電位可由電極取出，輸往放大器的輸入端，放大器的另一個(gè)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。