離子選擇性電極英文解釋翻譯、離子選擇性電極的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 ion specific electrode; ISE
分詞翻譯:
離子的英語翻譯:
ion
【化】 ion
【醫】 ion
選擇的英語翻譯:
select; choose; elect; pick; staple; choice; selection
【計】 ALT; selecting
【醫】 selection
【經】 pick; select; selecting; selection
電極的英語翻譯:
electrode; pole
【化】 electrode; pole
【醫】 electrode; rheophore
專業解析
離子選擇性電極(Ion-Selective Electrode, ISE)是一種基于膜電位變化原理的電化學傳感器,用于檢測溶液中特定離子的活度(即有效濃度)。其核心功能是通過選擇性膜材料對目标離子的識别,将離子活度轉化為可測量的電勢信號。以下是其詳細解析:
1.定義與分類
離子選擇性電極屬于電位分析法中的指示電極,根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的定義,其響應機制遵循能斯特方程,即電極電位(E)與目标離子活度(a)的對數呈線性關系:
$$
E = E^circ + frac{RT}{nF} ln a
$$
其中,E°為标準電極電位,R為氣體常數,T為溫度,n為離子電荷數,F為法拉第常數。
電極按膜材料可分為:
- 玻璃電極(如H⁺選擇性電極,用于pH測量);
- 晶體膜電極(如氟離子選擇性電極,采用LaF₃單晶膜);
- 液态膜電極(如鈣離子電極,含離子載體)。
2.結構與工作原理
典型離子選擇性電極由以下組件構成:
- 選擇性膜:決定電極對特定離子的選擇性,例如氟離子電極的LaF₃膜僅允許F⁻通過;
- 内參比電極(如Ag/AgCl電極);
- 内充液:含固定濃度的目标離子溶液;
- 外殼:通常為惰性材料(如聚四氟乙烯)。
當電極浸入溶液時,膜兩側因離子交換産生電位差,該信號經内參比電極傳導至測量儀器。
3.應用領域
- 環境監測:檢測水質中的硝酸鹽、氟化物等污染物(參考美國環境保護署标準方法);
- 臨床檢驗:測量血液中的K⁺、Na⁺等電解質濃度;
- 工業過程控制:實時監測化學反應中的離子濃度變化。
4.權威文獻與标準
- IUPAC技術報告(鍊接)系統規範了電極的校準與驗證方法;
- NIST标準參考材料(鍊接)提供電極性能測試的基準數據;
- 《分析化學》期刊(鍊接)收錄了電極材料創新的前沿研究。
網絡擴展解釋
離子選擇性電極(Ion-Selective Electrode, ISE)是一種基于膜電勢原理的電化學傳感器,用于測定溶液中特定離子的活度或濃度。以下從定義、結構、分類及原理等方面詳細說明:
一、定義與核心原理
離子選擇性電極屬于薄膜類電極,其核心是對特定離子具有選擇性響應的敏感膜。當電極與含待測離子的溶液接觸時,膜與溶液界面産生的電勢差(膜電勢)與該離子活度符合能斯特方程:
$$
E = E^circ + frac{RT}{zF} ln a_i
$$
其中,(E^circ)為常數,(R)為氣體常數,(T)為溫度,(z)為離子電荷數,(F)為法拉第常數,(a_i)為離子活度。
二、基本結構
典型的離子選擇性電極包含以下組件:
- 敏感膜:核心部件,由玻璃、晶體或聚合物等材料制成,決定電極的選擇性(如LaF₃膜用于檢測F⁻)。
- 内參比電極:通常為Ag/AgCl電極,提供穩定的參比電位。
- 内部溶液:含有與敏感膜響應的離子,維持膜内外電勢平衡。
- 電極杆:支撐結構,材料多為玻璃或塑料。
三、分類
根據敏感膜材料可分為四類:
- 玻璃膜電極:如pH電極(H⁺敏感)、鈉離子電極(Na⁺敏感)。
- 固态晶體膜電極:如氟離子電極(LaF₃膜)、鉛離子電極(PbS膜)。
- 聚合物膜電極:如鉀離子電極(含缬氨黴素的PVC膜)。
- 氣體滲透膜電極:如CO₂電極,通過氣體擴散間接檢測離子。
四、特點與應用
- 優點:選擇性高、響應快速(通常幾秒至幾分鐘)、操作簡便。
- 應用場景:
- 環境監測(如水中F⁻、NO₃⁻檢測);
- 生物醫學(血液中K⁺、Na⁺分析);
- 工業流程控制(如食品、制藥行業的離子濃度監控)。
五、曆史背景
離子選擇性電極的雛形可追溯至1906年的玻璃pH電極,20世紀60年代後逐步發展出多種商品化電極。其技術革新推動了電位分析法的廣泛應用。
如需更完整的分類表或電極性能參數,可參考權威文獻或上述來源中的具體示例。
分類
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