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气敏电极 更新时间:2011-05-27 23:40

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气敏电极是一种气体传感器,由离子选择电极(如pH电极等)作为指示电极,与外参比电极一起插入电极管中组成复合电极。它又称气敏探头,实质上是一个完整的电化学电池,由离子选择性电极和参比电极组成。主要应用于水质分析、环境监测、生化检验、土壤和食物分析等。

气敏电极的分类

  • 1、基于酸碱平衡的气敏电极。如二氧化碳电极和二氧化硫电极等;

    2、基于络合平衡的气敏电极。如氨电极和氰氢酸电极等;

    3、直接响应由被测气体本身转化的离子。如二氧化氮电极和氟化氢电极等。常用的透气膜有硅橡胶、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯等。

气敏电极的结构

  • 气敏电极是一种气体传感器,由离子选择电极(如pH电极等)作为指示电极,与外参比电极一起插入电极管中组成复合电极,电极管中充有特定的电解质溶液――称为中介液,电极管端部紧靠离子选择电极敏感膜处用特殊的透气膜或空隙间隔把中介液与外测定液隔开,构成了气敏电极。结构如下图所示:

气敏电极的性能

  • 气敏电极亦被称为气体扩散电极,是应用离子选择电极最近发展起来的一种新型电极,。这种间接传感气体的电极,使用的气透膜不能渗透离子,而把测试溶液与内溶液分开,内溶液位于扩散膜与内玻璃pH电极或离子选择电极之间,当气体扩散进入内溶液反应达成平衡后,由内电极作出响应,所以选择性特别好。CO2电极是最先的一种,同一原理又有所谓气隙电极,用气隙代替气透膜,传感电极表面贴有泡沫塑料润湿电解液。目前气敏电极应用普遍的有NH3

气敏电极的测量

  • 测量时,试样中的气体通过透气膜或空隙进入中介液并发生作用,引起中介液中某化学平衡的移动,使得能引起选择电极响应的离子的活度发生变化,电极电位也发生变化,从而可以指示试样中气体的分压。

    如氨气敏电极,以pH玻璃电极为指示电极,透气膜为聚偏四氟乙烯,中介质为NH4Cl溶液,NH3穿过透气膜进入NH4Cl溶液,引起下列平衡的移动:

    可视不变,所以

    则pH玻璃的电极电位就表示为:

    同理可以做成CO2、NO2、H2S、SO2等气敏电极,见下表所示:

    气敏电极的品种及性能表

    气敏电极
    离子指示电极
    中介溶液
    化学反应平衡
    检测限
    C/mol.L-1
    试液
    pH
    干扰
    CO2
    H+
    0.01mol.L-1NaHCO3
    10-5
    <4
    NH3
    H+
    NH4Cl
    10-6
    >11
    挥发性胺
    NO2
    H+
    NaNO2
    5×10-7
    柠檬酸缓冲液
    SO2, CO2
    SO2
    H+
    NaHSO3
    10-6
    HSO4-缓冲液
    Cl2, NO2
    H2S
    S2-
    柠檬酸缓冲液 pH5
    10-8
    <5
    O2
    HCN
    Ag+
    KAg(CN)2
    10-7
    <7
    H2S
    HF
    F-
    H+
    10-3
    <2
    HAc
    H+
    NaAc
    10-3
    <2
    Cl2
    Cl-
    HSO4-缓冲液
    5×10-3
    <2

气敏电极的参数

  • 测量范围 :

    5 x 10-7 - 1.0 M

    0.01 - 17,000 ppm

    最佳测量温度 : 0 - 50℃

    填充液型号 : 951202

    校正标准液型号 : 951006 ,0.1 M NH4Cl

    ISA型号 : 951211

    电极膜(20片)型号 : 951204

    电极膜套(3个)型号 : 951205

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