离子选择性电极

一种用于测量或指示溶液中离子活度(或浓度)的电极
离子选择性电极亦称薄膜电极,是一种利用选择性薄膜对特定离子产生选择性响应,以测量或指示溶液中离子活度(或浓度)的电极。[1]
离子选择性电极有多种,它们的共同点是都有薄膜。电极薄膜中含有与待测离子相同的离子,电极的内参比溶液中又含有与电极薄膜相同的离子。由于离子在薄膜两边的交换平衡面产生膜电位。膜电位与待测离子活度的关系,符合能斯特方程式。[1]
离子选择性电极常用作指示电极,进行电位分析,具有简便、快速和灵敏的特点,尤其是适用于用某些方法难以测定的离子。[1]离子选择性电极的分析对象十分广泛,已成功地应用于环境监测、水质和土壤分析、临床化验、海洋考察、工业流程控制以及地质、冶金、农业、食品和药物分析等领域。[2]

简史

1906年由R.克里默最早研究的,随后由德国的F.哈伯等人制成的测量pH值的玻璃电极是第一种离子选择性电极。1934年B.伦吉尔等观察到含氧化铝或三氧化二硼的玻璃电极对钠也有响应。50年代末,G.艾森曼等制成了对氢离子以外的其他阳离子有能斯脱响应的玻璃电极。1936年H.J.C.坦德罗观察了萤石膜对
的响应,1937年I.M.科尔托夫卤化银薄片试制了卤素离子电极。1961年匈牙利的E.蓬戈系统研制了以硅橡胶等为惰性基体的,对包括
和卤素离子在内的多种离子有响应的沉淀膜电极。1966年美国的M.S.弗兰特和J.W.罗斯用氟化镧单晶制成高选择性的氟离子电极,这是离子选择性电极发展史上的重要贡献;次年罗斯又制成第一种液体离子交换型的钙离子电极。与此同时,瑞士的西蒙学派通过从抗菌素制备钾电极,开始了另一类重要的电极,即中性载体膜电极的研究。到60年代末,离子选择性电极的商品已有20种左右,这一分析技术也开始成为电化学分析法中的一个独立的分支学科。