【正文】 lmo lClHgClHgHgClHg???名稱 KCl溶液濃度 電極電位 E（ v） + 標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極 (NCE) mol/L + 飽和甘汞電極（ SCE） 飽和溶液 + 在其他溫度下使用時(shí)，應(yīng)對(duì)其電極電位進(jìn)行校正。當(dāng)實(shí)驗(yàn)體系中不允許氯化物存在時(shí) ， 可采用硫酸亞汞電極： Hg/Hg2SO4/K2SO4 (飽和水溶液 ) 對(duì)于非水溶劑 ， 會(huì)涉及到水溶液參比電極漏水的問(wèn)題 ， 因此采用如下體系的電極會(huì)更合適 。 31 電極的極化 若一電極的電極反應(yīng)可逆，通過(guò)電極的電流非常小，電極反應(yīng)在平衡電位下進(jìn)行該電極稱為 可逆電極。電池的兩個(gè)電極均可發(fā)生極化。 這種由反應(yīng)速度慢所引起的極化稱為電化學(xué)極化或動(dòng)力學(xué)極化 。 36 一、能斯特方程 電位分析法的依據(jù) ][Re][l ogdOxn?? ???上式（能斯特方程），給出了電極電位與溶液中對(duì)應(yīng)離子活度的簡(jiǎn)單關(guān)系。 第二類(lèi)電極 例如 Ag|AgCl,Cl AgCl+ e → Ag + Cl )Cl(a1lgnF)Ag/A gC l(?? ????40 41 第零類(lèi)電極 這類(lèi)電極是將一種 惰性金屬 浸入氧化態(tài)與還原態(tài)同時(shí)存在于溶液中所構(gòu)成的體系 。 ( ion selective electrode, ISE) 43 玻璃電極的構(gòu)造 玻璃泡中裝有 pH一定的溶液（ 內(nèi)參比溶液 ， mol 對(duì)于玻璃電極最重要的是玻璃膜 ， 它是由一種特殊成分的玻璃構(gòu)成： Na2O 22％ CaO 6％ SiO2 72％ 45 當(dāng)玻璃電極與待測(cè)溶液接觸時(shí) ， 發(fā)生如下離 子交換反應(yīng)： H++Na+GI=Na++H+GI 溶液 玻璃 溶液 玻璃 上述反應(yīng)的平衡常數(shù)很大 ， 有利于反應(yīng)向右進(jìn)行 ， 進(jìn)而在酸性和中性環(huán)境下 ， 在玻璃表面上形成一個(gè)硅酸水化層 。 49 50 溶液 pH值得測(cè)定 參比電極 ：飽和甘汞電極 指示電極 ：玻璃電極 兩電極同時(shí)插入待測(cè)液形成如下電池： Ag, AgCl | HCl | 玻璃膜 | 試液 溶液 ?? KCl(飽和） | Hg2Cl2（固）， Hg ?膜 ?甘汞 電池電動(dòng)勢(shì)： 試液試液常數(shù)左右電池E液接不 對(duì)對(duì)A g Cl/Ag膜S C E?????????????????? ?Ag/Cl 51 K的影響因素 ： 玻璃電極的成分、厚度、內(nèi)外參比電極的電位差、不對(duì)稱電位、溫度 K在一定條件下為定值 ， 但無(wú)法確定 ， 故無(wú)法用上式求得 pH值 。 設(shè) pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖容液為 S，待測(cè)溶液為 X,有： 53 pH 標(biāo)準(zhǔn)溶液 溫度 t ℃ 0 .0 5 M 草酸三氫鉀 25 ℃飽和酒石酸氫鉀 0 .0 5 M 鄰 苯二甲酸氫鉀 0 .0 1 m o l / L 硼 砂 25 ℃ C a (OH)2 10 1 .671 3 .996 9 .330 1 3 .0 1 1 15 1 .673 3 .996 9 .276 1 2 .8 2 0 20 1 .676 3 .998 9 .226 1 2 .6 3 7 25 1 .680 3 .559 4 .003 9 .182 1 2 .4 6 0 30 1 .684 3 .551 4 .010 9 .142 1 2 .2 9 2 35 1 .688 3 .547 4 .019 9 .105 1 2 .1 3 0 40 1 . 6 9 4 3 . 5 4 7 4 . 0 2 9 9 . 0 7 2 1 1 . 9 7 5 54 選擇性 + + + +potH H , N a N a + l n ( )RTE a k aF??常數(shù)??此表達(dá)式告訴我們 ， 電池的電勢(shì)與測(cè)試溶液中的 Na+和 H+的活度有關(guān) ， 對(duì)這些離子的選擇性定義 。 玻璃膜也對(duì)其它的離子有響應(yīng) ， 如 Li+， K+， Ag+和 NH4+。 更加通用的公式稱為方程： /, lg ijzzpoti i jjiRTE a K azF??????? ? ? ?常數(shù)式中第二項(xiàng)對(duì)陽(yáng)離子為正號(hào)，陰離子為負(fù)號(hào) 56 Kij為干擾離子 j對(duì)欲測(cè)離子 i的選擇性系數(shù) Kij=αi/(αj)ni/nj ni和 nj分別為 i離子及 j離子 電荷數(shù) 估量某種干擾離子對(duì)測(cè)定造成的誤差： 相對(duì)誤差 =Kijx((αj)ni/nj /αi)x100% 57 三、離子選擇性電極 離子選擇性電極 (又稱膜電極 )。 非均相膜 除電活性物質(zhì)外還加入了惰性材料 ，如聚氯乙烯 、 石蠟等 ， 其功能由活性物質(zhì)決定 。 因沒(méi)有其它離子進(jìn)入晶格 ， 干擾只能來(lái)自晶體表面的化學(xué)反應(yīng) 。 主要干擾物質(zhì)是 OH： ?? ??? F3)OH(LaOH3L a F 33產(chǎn)物 F的響應(yīng)產(chǎn)生正干擾 。 部分晶體膜電極的測(cè)定活度范圍及干擾情況見(jiàn)表 41。其重要的例子是 Ca2+選擇電極 （如右圖）。實(shí)際上它是一種傳感器。 （ 2） 將電位法電極作為基礎(chǔ)電極 ， 生物酶膜或生物大分子膜作為敏感膜來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)底物或生物大分子的分析 。 70 如 CO(NH2 )2 + H2O ──→ 2NH3 + CO2 氨電極檢測(cè) 葡萄糖 + O2 + H2O ────→ 葡萄糖酸 + H2 O2 氧電極檢測(cè) RCHNH2 COO +O2 +H2 O ────→ COCOO +NH4+ +H2 O2 氨基酸通過(guò)以上反應(yīng)后檢測(cè)，或進(jìn)一步氧化放出氨氣 酶電極的制作中，酶的固定是關(guān)鍵，它決定了酶電極的使用壽命，并對(duì)靈敏度，重現(xiàn)性等性能影響很大。 （ 2）組織細(xì)胞中的酶處于天然狀態(tài)和理想環(huán)境下，因而 性質(zhì)最穩(wěn)定 ， 功效最佳 。 組織電極的酶源與測(cè)定對(duì)象一覽表 73 微生物電極 微生物電極的分子識(shí)別部分是由固定化的微生物構(gòu)成的。 74 電位法免疫電極 (potentiometric immune electrode) 生物中的免疫反應(yīng)具有很高的特異性。 當(dāng)該電極上的 hCG 抗體與被測(cè)液中的 hCG形成免疫復(fù)合物時(shí) ， 電極表面的電荷分布發(fā)生變化 ，該 變化通過(guò)電極電位的測(cè)量被檢測(cè)出來(lái) 。 ISFET具有以下優(yōu)點(diǎn) ：全固體器件 、 體積小 、易于微型化 ， 本身具有高阻抗轉(zhuǎn)換和放大功能等優(yōu)點(diǎn) 。KEK39。在同樣條件下，測(cè)出對(duì)應(yīng)于待測(cè)溶液的 E 值，即可從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出活度值。 ?離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑 ： 是濃度很大的電解質(zhì)溶液 ， 它對(duì)欲測(cè)離子沒(méi)有干擾 ， 加到標(biāo)準(zhǔn)溶液及試樣溶液中后 ， 它們的離子強(qiáng)度都達(dá)到很高二近乎一致 ， 從而使活度系數(shù)基本相同 ， 同時(shí)可調(diào)節(jié)溶液的 pH值 ， 掩蔽干擾離子 。是游離（及未絡(luò)合）的式中x 184 然后加入小體積 Vs(約為試樣體積的 1/1000) 的待測(cè)離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液 （ 濃度為 Cs， 此時(shí) Cs約為 Cx的100倍 。值求出測(cè)得的由可由上式求的，因而可為常數(shù)，式中x1s/EnxxCECS)110(CC)CC1l g (nSE???????????87 五、影響測(cè)定的因素 )nFRT30 (溫度 影響直線的斜率 直線的截距 電極電位、液接電位 測(cè)定過(guò)程應(yīng)保持溫度恒定，提高測(cè)定準(zhǔn)確度 電動(dòng)勢(shì)測(cè)量 電動(dòng)勢(shì)測(cè)量的準(zhǔn)確度 （ 亦即測(cè)量的誤差 ） 直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確度 。 被測(cè)離子的濃度 離子選擇電極可以檢測(cè)的線形范圍一般為： 101~106mol/l。 （ 3）與介質(zhì)的離子強(qiáng)度有關(guān) ,含有大量非干擾離子響應(yīng)快 （ 4）共存離子的存在對(duì)響應(yīng)時(shí)間有影響 （ 5）與膜的厚度，表面光潔度等有關(guān)。同時(shí)，存在著體積大，不適應(yīng)微區(qū)，微環(huán)境和生物活體的在線檢測(cè)等不足于是研發(fā)出各種新型的 pH傳感器。 93 （ 2）化學(xué)修飾電極 pH傳感器 利用在原電極上接上含有特殊基團(tuán)的聚合物來(lái)提高電極的性能。 95 化學(xué)修飾電極 （ CME）是在電極表面接上所需要的化學(xué)基團(tuán)，以使其高選擇性的進(jìn)行所期待的反應(yīng)或使其擁有某種特定的電化學(xué)性質(zhì)。 化學(xué)修飾電極 [7] 96 生物電極 [8][9] 將生物化學(xué)與電化學(xué)相結(jié)合可研制出生物電極。 微生物電極： 微生物電極的分子識(shí)別部分是由固定化的微生物構(gòu)成。 98 生物芯片 [10] 生物芯片的實(shí)質(zhì)是在面積不大的基片表面上有序地點(diǎn)陣排列了一系列固定于一定位置的可尋址的識(shí)別分子。 芯片分析實(shí)際上是傳感器分析的組合。芯片技術(shù)是傳感器技術(shù)的發(fā)展。多“探頭”陣列組合，聯(lián)合工作，極大的提高了檢測(cè)效率， 生物芯片 稱為電極發(fā)展的前沿。 一、電位滴定法的原理 101 二、電位滴定法的結(jié)構(gòu)圖： 102 三、電位終點(diǎn)的確定 繪制 EV曲線 用加入滴定劑的體積（ V）作橫坐標(biāo)，電動(dòng)勢(shì)讀數(shù)（ E）作縱坐標(biāo)，繪制 EV曲線，曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為化學(xué)劑量點(diǎn)。 104 二級(jí)微商法 Δ 2E/ΔV 2二階微商。儀器結(jié)構(gòu)框架如下圖： 四、自動(dòng)電位分析儀簡(jiǎn)介 106 45 電位滴定法的應(yīng)用和指示電極的選擇 在電位滴定中判斷終點(diǎn)的方法，比之用指示劑指示終點(diǎn)的方法更客觀，許多情況下電位滴定