離子選擇電極法ISE在線氟化物檢測(cè)儀的工作原理介紹
離子選擇電極法(ISE)在線氟化物檢測(cè)儀的工作原理基于電化學(xué)傳感器對(duì)特定氟離子的選擇性響應(yīng),核心是通過(guò)測(cè)量電極電位差來(lái)間接計(jì)算水樣中氟離子(F?)的濃度,具體過(guò)程如下:
1. 核心電極組成
儀器的測(cè)量系統(tǒng)由兩支關(guān)鍵電極組成:
2. 電位差的產(chǎn)生
當(dāng)兩支電極共同浸入待測(cè)水樣時(shí),氟離子選擇電極的敏感膜(LaF?)與水樣界面會(huì)發(fā)生離子交換:膜內(nèi)的氟離子與水樣中的氟離子因濃度差產(chǎn)生擴(kuò)散,最終在膜兩側(cè)形成穩(wěn)定的相界電位(膜電位)。同時(shí),參比電極提供一個(gè)穩(wěn)定不變的基準(zhǔn)電位。此時(shí),兩支電極之間會(huì)形成一個(gè)可測(cè)量的電位差(電動(dòng)勢(shì)),該電位差僅與水樣中氟離子的活度(近似于濃度,稀溶液中活度≈濃度)相關(guān)。
3. 能斯特方程的應(yīng)用
電極間的電位差遵循能斯特方程,在 25℃時(shí),電位差 E 與氟離子活度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。通過(guò)預(yù)先用已知濃度的氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)(建立“電位-濃度”校準(zhǔn)曲線),即可通過(guò)測(cè)量未知水樣的電位差,反推出氟離子濃度。
4. 干擾處理:TISAB的關(guān)鍵作用
水樣中存在的干擾因素(如 pH 值、離子強(qiáng)度、其他金屬離子)會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確性,因此需通過(guò)總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖劑(TISAB) 預(yù)處理:
5. 在線監(jiān)測(cè)流程
在線氟化物檢測(cè)儀通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè),核心步驟包括:
綜上所述,離子選擇電極法ISE在線氟化物檢測(cè)儀通過(guò)電極對(duì)氟離子的特異性響應(yīng)、TISAB的干擾控制,結(jié)合能斯特方程和自動(dòng)化流程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水中氟離子濃度的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)。
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