离子选择性电极英文解释翻译、离子选择性电极的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 ion specific electrode; ISE
分词翻译:
离子的英语翻译:
ion
【化】 ion
【医】 ion
选择的英语翻译:
select; choose; elect; pick; staple; choice; selection
【计】 ALT; selecting
【医】 selection
【经】 pick; select; selecting; selection
电极的英语翻译:
electrode; pole
【化】 electrode; pole
【医】 electrode; rheophore
专业解析
离子选择性电极(Ion-Selective Electrode, ISE)是一种基于膜电位变化原理的电化学传感器,用于检测溶液中特定离子的活度(即有效浓度)。其核心功能是通过选择性膜材料对目标离子的识别,将离子活度转化为可测量的电势信号。以下是其详细解析:
1.定义与分类
离子选择性电极属于电位分析法中的指示电极,根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,其响应机制遵循能斯特方程,即电极电位(E)与目标离子活度(a)的对数呈线性关系:
$$
E = E^circ + frac{RT}{nF} ln a
$$
其中,E°为标准电极电位,R为气体常数,T为温度,n为离子电荷数,F为法拉第常数。
电极按膜材料可分为:
- 玻璃电极(如H⁺选择性电极,用于pH测量);
- 晶体膜电极(如氟离子选择性电极,采用LaF₃单晶膜);
- 液态膜电极(如钙离子电极,含离子载体)。
2.结构与工作原理
典型离子选择性电极由以下组件构成:
- 选择性膜:决定电极对特定离子的选择性,例如氟离子电极的LaF₃膜仅允许F⁻通过;
- 内参比电极(如Ag/AgCl电极);
- 内充液:含固定浓度的目标离子溶液;
- 外壳:通常为惰性材料(如聚四氟乙烯)。
当电极浸入溶液时,膜两侧因离子交换产生电位差,该信号经内参比电极传导至测量仪器。
3.应用领域
- 环境监测:检测水质中的硝酸盐、氟化物等污染物(参考美国环境保护署标准方法);
- 临床检验:测量血液中的K⁺、Na⁺等电解质浓度;
- 工业过程控制:实时监测化学反应中的离子浓度变化。
4.权威文献与标准
- IUPAC技术报告(链接)系统规范了电极的校准与验证方法;
- NIST标准参考材料(链接)提供电极性能测试的基准数据;
- 《分析化学》期刊(链接)收录了电极材料创新的前沿研究。
网络扩展解释
离子选择性电极(Ion-Selective Electrode, ISE)是一种基于膜电势原理的电化学传感器,用于测定溶液中特定离子的活度或浓度。以下从定义、结构、分类及原理等方面详细说明:
一、定义与核心原理
离子选择性电极属于薄膜类电极,其核心是对特定离子具有选择性响应的敏感膜。当电极与含待测离子的溶液接触时,膜与溶液界面产生的电势差(膜电势)与该离子活度符合能斯特方程:
$$
E = E^circ + frac{RT}{zF} ln a_i
$$
其中,(E^circ)为常数,(R)为气体常数,(T)为温度,(z)为离子电荷数,(F)为法拉第常数,(a_i)为离子活度。
二、基本结构
典型的离子选择性电极包含以下组件:
- 敏感膜:核心部件,由玻璃、晶体或聚合物等材料制成,决定电极的选择性(如LaF₃膜用于检测F⁻)。
- 内参比电极:通常为Ag/AgCl电极,提供稳定的参比电位。
- 内部溶液:含有与敏感膜响应的离子,维持膜内外电势平衡。
- 电极杆:支撑结构,材料多为玻璃或塑料。
三、分类
根据敏感膜材料可分为四类:
- 玻璃膜电极:如pH电极(H⁺敏感)、钠离子电极(Na⁺敏感)。
- 固态晶体膜电极:如氟离子电极(LaF₃膜)、铅离子电极(PbS膜)。
- 聚合物膜电极:如钾离子电极(含缬氨霉素的PVC膜)。
- 气体渗透膜电极:如CO₂电极,通过气体扩散间接检测离子。
四、特点与应用
- 优点:选择性高、响应快速(通常几秒至几分钟)、操作简便。
- 应用场景:
- 环境监测(如水中F⁻、NO₃⁻检测);
- 生物医学(血液中K⁺、Na⁺分析);
- 工业流程控制(如食品、制药行业的离子浓度监控)。
五、历史背景
离子选择性电极的雏形可追溯至1906年的玻璃pH电极,20世纪60年代后逐步发展出多种商品化电极。其技术革新推动了电位分析法的广泛应用。
如需更完整的分类表或电极性能参数,可参考权威文献或上述来源中的具体示例。
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