氯离子选择性电极的测定及应用.docx

西安交通大学实验报告课程：物理化学实验系别： 专业班号： 组别： 实验日期：2015年4月日姓名： 学号： 交报告日期：2015年4月日同组者： 实验名称：氯离子选择性电极的测定及应用一、实验目的1.掌握氯离子选择性电极的基本原理。2.了解氯离子选择性电极的性能及使用方法。二、实验原理1.电极电势与离子浓度的关系 氯离子选择性电极是以AgCl作为电化学活性物质，当它与被测溶液接触时，就会发生离子交换反应，从而在电极与溶液之间产生电势差。一定条件下：由于，实验测定时，把饱和甘汞电极和氯离子选择电极插入待测溶液中就会组成原电池。令一定温度下，E和E均可视为常数，得：即E与之间呈线性关系。2.电极的选择性和选择性常数 选择性系数常与测定方法，测定条件以及电极的制作工艺有关，同时也与计算时所用的公式有关。通常被定义为：越小，表示j离子对待测例子i的干扰越小，即电极的选择性越好。当Zi=Zj时，测定最简单的方法是分别溶液法。 含i离子而不含j离子 含j离子而不含i离子因为ai=aj，对氯离子选择电极，有3.确定氯离子选择电极的测量范围电极的响应斜率即E-lnc曲线的斜率只在一定的浓度范围内才是常数。当待测离子的浓度小到一定程度时，随着待测离子浓度继续减小，浓度本身对E的影响越来越不明显，相对而言E受其他引述干扰的情况会逐渐加强。如图所示可确定检测下限C0，另一方面，大多数把c=1mol/L作为离子选择电极的测量范围上限，因为浓度较大时，测量结果的误差较大。三、实验仪器和药品 氯离子电极1支、饱和甘汞电极1支、PHS-2型酸度计1台、500mL容量瓶2个、250mL容量瓶2个、磁力搅拌器1台、25mL移液管1支、10.0g/L NaCl溶液、3.00g/L NaCl、未知液、NaCl（分析纯）、KNO3（分析纯）。四、实验步骤 (1)仪器安装。氯离子选择电极在使用前，应先在0.001mol/L 的KCl溶液中浸泡1h使其活化，然后在蒸馏水中充分浸泡，必要时可重新抛光膜片表面。饱和甘汞电极的内管充装饱和KCl溶液，外管充装饱和KNO3溶液。安装好仪器。附近环境应无浓盐酸等酸雾，也无强烈电磁场干扰。 (2)溶液配制。 ①借助250mL容量瓶，用10.0g/L的NaCl溶液和3.00g/L的NaCl溶液准确配置一套NaCl标准溶液。其浓度分别为10.0g/L、1.00g/L、0.100g/L、0.0100g/L、3.00g/L、0.300和0.0300g/L. ②用500mL容量瓶配制0.100mol/L 的KNO3溶液和0.100mol/L的NaCl溶液。 (3)测定浓度分别为10.0g/L、1.00g/L、0.100g/L、0.0100g/L、3.00g/L、0.300和0.0300g/L的七种NaCl溶液的电动势E。在测量过程中，应开动磁力搅拌器搅拌，而且搅拌速度不能太快。 (4)测量0.100mol/L NaCl溶液和0.100mol/L KNO3溶液的电动势E (5)测量未知液的电动势E。 (6)测定结束后，把甘汞电极的外套取下，用蒸馏水冲洗甘汞电极的外表并套上橡皮套放置。把外管中盛装的饱和KNO3溶液倒掉，并把它洗干净。 (7)把氯离子选择电极冲洗干净，并将其浸泡在盛放蒸馏水的烧杯中。五、数据记录与处理原始数据： 室温：19.5 ℃大气压力：97.77kpa浓度/(g/L)10310.30.10.030.01c/(mol/L)0.17110.05130.01710.00510.00170.00050.0001lnc/(mol/L)-1.765-2.969-4.068-5.271-6.370-7.574-8.673E/mV346389121147186195E(0.100mol/L KNO3)=222mVE(0.100mol/L NaCl)=46mVE(未知液)=70mV数据处理：(1)E-lnc 图：(2)由图可知，未知液的lnc≈-3.2， c=e^-3.2=0.04076 mol/L(3)由 可得：，参照值为：相对误差：