离子选择电极在化工分析检测中的应用

沈博人(身份证号码320102198711072035)

王丹萍(身份证号码321121198502251029)

薛鑫(身份证号码320103198612231017)

张腾飞(身份证号码321002198410145814)

离子选择电极在化工分析检测中的应用

沈博人(身份证号码320102198711072035)

王丹萍(身份证号码321121198502251029)

薛鑫(身份证号码320103198612231017)

张腾飞(身份证号码321002198410145814)

近年来，薄膜材料的发展非常迅速，各种适应不同工作环境的敏感薄膜相继研发问世。离子选择性电极是基于特定薄膜具备的选择性，采用电位法测量溶液中不同类型离子的活跃程度，并针对某种离子进行代换的技术。本文将简要分析和讨论近年来离子选择电极在化学分析领域中的应用。

选择电极；化学分析；检测；应用

离子选择电极是近年来化学分析领域中的热点研究方向，该技术的应用被化工分析领域重点关注，特别是在推进溶液化学分析技术领域的发展作用尤为明显，并以溶液化学分析技术基础上逐渐运用到工农业、生物医学、环境卫生等各个领域。

1 离子选择性电极的化工分析原理

离子选择性电极是一种指示性电极，通过电位法对溶液中指定离子的活跃度测量，再对形成对敏感度弧线进行分析判断。只要是离子选择性电极，都会有敏感膜，而且绝大多数离子选择性电极都是膜电极。敏感膜是分离电解质溶液的连接层，其决定着电极的选择性，因此，离子选择性电极分类通常是以敏感膜为基础，结合敏感膜和液体之间的接触角度、时间等进行划分，分为液膜电极、玻璃电极、气敏电极等多种类别。

2 离子选择电极在化工分析应用中的优点

2.1 适应各种工作环境

离子选择电极能够适应各种工作环境，被应用的范围自然就会很广。从技术角度来看，这种技术产生的离子基本可以覆盖所有常见类型的离子。同时，专业技术人员还在不断研究电极技术，扩大了化工分析选择范围。进行比较分析测试难度大的离子如钠离子，钾离子，钙离子等也逐一完成分析。

2.2 化工分析结果快捷

离子选择电极反应速度快，能够很快得到化工分析的结果。离子选择电极操作简单，反应速度快，溶液状况良好，操作过程中一边分析一边分离，不会影响原油物质的反应速度。例如，在锅炉蒸汽冷凝水的Na+含量测定中，离子选择电极比化学计量分析快约1400倍，大大提高了工作效率，节约大量时间，能很快得到分析结果。

2.3 使用成本较低

离子选择性电极设备便宜，方便化工分析人员外出分析工作时携带。同时，可以制作相应的形状，尖端尺寸的离子选择性电极装置甚至可以直接插入血管，对血液进行分析。因此，离子选择电极器件不仅可以承担实验室测量工具的作用，而且可以用于连续测试和自动化控制，也可用作环境监测、生产控制、医疗测试等测试设备的部件，其成本较其他检测设备低廉很多。

3 离子选择电极化工分析检测中的应用

在离子选择电极分析检测方案中，最比较常见的两种方法是电位滴定法和直接电位法。电位滴定则是运用开发的电极原理进行工作，关键是电极滴定的离子选择性。而直接电位法是化工行业最为常用的方法，该方法是通过对含有电极电位的样品溶液进行直接测量，通过校准曲线的幅度从而得到相应的离子浓度信息。这两种方法适用的检测工作条件不同，有着自己各有的优缺点，化学分析师在进行化学分析之前要调查了解工作环境的特点，选择最为合理的方法。本文将结合实际化工分析的工作经验，综合介绍阴离子分析、阳离子分析、其他不同有机物分析在化工检测中的应用。

3.1 阴离子在化工分析中的应用

阴离子在运用到化学分析过程中，通常使用氟离子电极来进行分析。氟离子选择电极在使用前,应在低浓度F-溶液中浸泡(活化)约30min.使用时,先用去离子水吹洗电极,在离子水中洗至电极的纯水电位。将电极浸入去离子水中,在离子计上测量其电位。研究人员可以将阴离子电极法的检测结果和化学检测结果进行比较，通过全方位比对，表明阴离子分析不仅可以满足化学分析中常规检测的要求，而且还弥补其他检测方法的不足。

3.2 阳离子在化工分析中的应用

在化工分析领域，阳离子选择电极通常用于测定Ca2+，K+，Nα+等离子体，随着膜技术的飞速发展，惰性电极已逐渐进入研究范围，投入化工行业使用。为了满足化工行业的特殊要求，如饮料、食品等化工行业，可以对钙离子进行分析检测自动化处理，其在化工分析过程中充分运用灵敏度高和选择性自动等优点，达到良好的分析效果。

3.3 其他有机物在化工分析中的应用

除了阴、阳离子在化工之外，其他有机物在化学分析中也具有很积极的作用。例如，当检测葡萄糖浓度时，可以使用聚苯胺葡萄糖氧化酶电极。通过将乙醇电极固定在检测端，检测白酒、啤酒、红酒等酒精产物中的乙醇含量。碳电极可采用碳弧改性电极检测方法，添加化学改性剂，在检测过程中就可以按比例将化学装饰剂应用于化学装饰生产过程中。

4 结语

由于电极分析方法具有较强的适应性，分析速度快，使用成本低，在化学分析领域越来越成为主流分析方法。为适应中国目前化工行业的快速发展态势，化工分析师要跟上时代潮流，积极提高专业水平，不断发现新电极，开发具体适用的电极材料，扩大发展方向，为使电极分析方法在化工行业运用更广泛做出贡献。

[1]黄俨.离子选择性电极及其在化工分析领域中的应用[J].科技资讯,2005(9).

[2]沈爱平.离子选择性电极在化工分析领域中的应用[J]化工管理.2016(9).

[3]温俊新.离子选择性电极及其在化工分析领域中的应用[J].科技资讯，2016(4).

[4]刘新露.新型中性载体PVC膜离子选择性电极及层层自组装电流型免疫传感器的研究[D].西南大学,2010(4).