玻璃膜電極中離子交換過程

❶ 試以PH玻璃電極為例簡述膜電位的形成機理

玻璃電極的玻璃膜進入水溶液中,形成一層很薄的溶脹的硅酸層,其中Si與O構成的骨架是版帶負電荷的,與此抗衡的權離子是鹼金屬離子M+,當玻璃膜與水溶液接觸時,其中M+為氫離子所交換,因為硅酸結構與氫離子所結合的鍵的強度遠大於M+的強度,因而膜表面的點位幾乎全為氫離子所佔據而形成三SiO-H+,膜內表面與內部溶液接觸時,同樣形成水化層.但若內部溶液與外部溶液的ph不同,則將影響三SiO-H+的解離平衡.故在膜內外的固—液界面上由於電荷分布不同而形成二界面電位,這樣就使跨越膜的兩側具有一定的電位差,這個電位差就稱為膜電位.
希望對你能有幫助.

❷ 玻璃電極在使用前應如何處理為什麼

1、把PH玻璃電極與參比電極放入pH7.00的標准緩沖溶液中，當參比電極用甘汞電極時毫伏讀數應為0+/-30毫伏；用Ag/AgCl電極作參比電極時，讀數應為0+/-80毫伏；

2、放入pH4.00的緩沖溶液中，讀數應大於160毫伏；

3、以玻璃電極為指示電極，甘汞電極為參比電極時，在25攝氏度pH值變化1個單位，其電位差的變化為59毫伏。

4、如果讀數與上述范圍不符，應進行清洗。

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PH玻璃電極的使用

1、使用新PH電極要進行調整。

2、測定溶液後，要認真沖洗，吸干水珠，再測定下一個樣品；

3、測定時玻璃電極的球泡應全部浸在溶液中，要稍高於甘汞電極的陶瓷芯端。

4、測定時應用磁力攪拌器攪拌，速度不宜過快，否則易產生氣泡，讀數不穩；

5、測定有油污的樣品時，特別是有浮油的樣品，用後要用CCI4或丙酮清洗，之後需用1.2mol/L的鹽酸和蒸餾水沖洗，在蒸餾水中浸泡一晝夜再使用；

6、測定渾濁液之後要及時用蒸餾水沖洗干凈；

7、測定乳化狀物的溶液後，要及時用洗滌劑和蒸餾水清洗電極，然後浸泡在蒸餾水中；

8、內電極與球泡之間不能存在氣泡，若有氣泡可輕甩讓氣泡逸出。

PH玻璃電極的維護

1、如果電極上有油污，可用浸有CCl4或丙酮的棉花輕擦。然後放入0.1mol/L的HCI中12h，用蒸餾水清洗；

2、PH電極短時間內放在PH為4.00的緩沖液中或放入蒸餾水中即可。長期存放，用PH為7.00的緩沖液或套上橡皮帽放入盒中。

❸ 玻璃電極的膜電位如何產生

膜電位的產生原因是氫離子不斷交換和擴散的結果

❹ ph玻璃電極浸泡後,為什麼氫離子只與鈉離子交換而不與鈣離子交換

是因為玻璃膜水化後，其硅酸鈉有鈉離子離解到溶液中，溶液中的氫離子，必然交換到鈉離子留下的位置上；由於玻璃膜上沒有鈣離子，所以就沒有氫離子和 鈣離子交換的問題。

❺ 簡述玻璃電極的工作原理。

玻璃電極的作用原理：
玻璃電極的主要部分是 一 個玻璃泡，泡的下半部是對H+ 有選擇性響應的玻璃薄膜，泡內裝有pH一定的0.1mol•L-1的HCl內參比溶液，其中插入一支Ag-AgCl電極作為內參比電極，這樣就構成了玻璃電極。玻璃電極中內參比電極的電位是恆定的，與待測溶液的pH無關。玻璃電極之所以能測定溶液pH，是由於玻璃膜產生的膜電位與待測溶液pH有關。
玻璃電極在使用前必須在水溶液中浸泡一定時間。使玻璃膜的外表面形成了水合硅膠層，由於內參比溶液的作用，玻璃的內表面同樣也形成了內水和硅膠層。當浸泡好的玻璃電極浸入待測溶液時，水合層與溶液接觸，由於硅膠層表面和溶液的H+ 活度不同，形成活度差，H+便從活度大的一方向活度小的一方遷移，硅膠層與溶液中的H+ 建立了平衡，改變了膠 - 液兩相界面的電荷分布，產生一定的相界電位。同理，在玻璃膜內側水合硅膠層 - 內部溶液界面也存在一定的相界電位。其相界電位可用下式表示：
Φ外 = k1 + 0.059lg a1/a1ˊ Φ內 = k2 + 0.059lg a2/a2ˊ
式中a1、a2分別表示外部溶液和內參比溶液的H+活度；a 1ˊ、a 2ˊ分別表示玻璃膜外、內水合硅膠層表面的H+ 活度；k1、k2分別為由玻璃膜外、內表面性質決定的常數。
因為玻璃膜內外表面性質基本相同，所以k1=k2，又因為水合硅膠層表面的Na+ 都被H+所代替，故a1ˊ= a 2ˊ , 因此 Φ膜 = Φ外—Φ內=0.059lga1/a2,由於內參比溶液H+活度a2是一定值故：Φ膜= K + 0.059lga1 = K + 0.059pH試，說明在一定的溫度下玻璃電極的膜電位與試液的pH呈直線關系。

❻ 在ph玻璃電極的玻璃膜中,浸泡後為什麼氫離子容易換下鈉離子而不容易換下鈣離

在pH玻璃電極的玻璃膜中，浸泡後氫離子容易換下鈉離子，而不容易換下鈣離子，是因為鈉離子帶一個正電荷，而鈣離子帶兩個正電荷。
鈉離子和鈣離子離子半徑差不多。但鈣離子帶兩個正電荷，其與玻璃電極骨架上帶的負電荷結合能力要強一倍。因此鈣離子被氫離子交換下來的難度也要高一倍，因此鈣離子不容易被交換下來。

❼ 離子交換膜的原理是什麼

離子交換膜又稱離子選擇透過性膜。
按其功能和結構的不同，可分為陽離版子交換膜、權陰離子交換膜、兩性交換膜、鑲嵌離子交換膜、聚電解質復合膜5種。離子交換膜的構造和離子交換樹脂相同，但為膜的形式。
離子交換膜可製成均相膜和非均相膜兩類。採用高分子的加工成型方法製造。①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡膠、纖維素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等製成膜，然後引入單體如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜內聚合成高分子，再通過化學反應引入所需功能基。也可通過甲醛、苯酚等單體聚合製得。②非均相膜。用粒度為200～400目的離子交換樹脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合後加工成膜製得。為免失水乾燥而變脆破裂，須保存在水中。
離子交換膜主要應用於海水淡化，甘油、聚乙二醇的除鹽，放射性元素、同位素及氨基酸的分離，有機物及無機物純化，放射性廢液處理，燃料電池隔膜及選擇性電極等。

❽ 以PH玻璃電極為例簡述膜電位的形成

玻璃復電極的玻璃膜進入水溶液中，制形成一層很薄的溶脹的硅酸層，其中Si與O構成的骨架是帶負電荷的，與此抗衡的離子是鹼金屬離子M
，當玻璃膜與水溶液接觸時，其中M
為氫離子所交換，因為硅酸結構與氫離子所結合的鍵的強度遠大於M
的強度，因而膜表面的點位幾乎全為氫離子所佔據而形成三SiO-H
，膜內表面與內部溶液接觸時，同樣形成水化層。但若內部溶液與外部溶液的ph不同，則將影響三SiO-H
的解離平衡。故在膜內外的固-液界面上由於電荷分布不同而形成二界面電位，這樣就使跨越膜的兩側具有一定的電位差，這個電位差就稱為膜電位。

❾ 玻璃電極的測定原理是什麼

玻璃電極法

1、測定原理

玻璃電極法測定水樣的PH值是以飽和甘汞電極為參比電極，以玻璃電極為指示電極，與被測水樣組成工作電池，再用PH計測量工作電動勢，由PH計直接讀取PH值。

玻璃電極法測PH准確、快速，受水體色度、濁度、膠體物質、氧化劑、還原劑及鹽度等因素的干擾少。

2、儀器、試劑

（1）儀器

a、 酸度計或離子計。

b、 玻璃電極、飽和甘汞電極

（2）試劑

a、 標准緩沖溶液的配製

① PH標准緩沖溶液甲（PH4.008，25℃）：稱取先在110-130℃乾燥2-3h的鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）10.12g，溶於水並在容量瓶中稀釋至1L。

② PH標准緩沖溶液乙（PH6.865，25℃）：分別稱取先在110-130℃乾燥2-3h的磷酸二氫鉀（KH2PO4）3.388g和磷酸氫二鈉（Na2HPO4）3.533g，溶於水並在容量瓶中稀釋至1L。

3、操作步驟

（1）采樣 按采樣要求，採取具有代表性的水樣。

（2）儀器校準 操作程序按儀器使用說明書進行。

（3）測定水樣PH 先用蒸餾水沖洗電極，在用水樣沖洗，然後將電極浸入樣品中，小心搖動試杯或進行攪拌，以加速電極平衡，靜置，待讀數穩定時記下PH值。

三、 注意事項

（1）測量結果的准確度，首先決定於標准緩沖溶液PH標准值的准確度。因此，應按GB11076-89《PH測量用緩沖溶液制備方法》制備、保存緩沖溶液。

（2）應按規范選擇、處理和安裝玻璃電極和甘貢電極。
（3）測定水樣的PH值最好在現場進行，否則，應在采樣後把樣品保持在0-4℃，並在采樣後6h之內進行測定。純水為中性，25度時其pH值為7.0，小於這個值的溶液為酸性，高於這個值為鹼性。純水也會電離（一種分解過程，分解出帶電荷的離子），電離出氫離子
H+和氫氧根離子OH-（+和-號為上標，表示正電和負電），已經證明在25度的時
候，水溶液（無論是否含有酸或鹼）裡面的氫離子和氫氧根離子的濃度的乘積為
常數，總是等於10的-14次方，比如，當氫離子濃度為0.1摩爾/升時，氫氧根離
子濃度必定為10的-13次方摩爾/升。水的電離過程可以表示如下: H2O == （H+） + （OH-）,這並非數學里的方
程式，在此只表示一個過程，即一個水分子可以分解出一個氫離子和一個氫氧根
離子。由於水的該分解程度受溫度影響，因此純水（不含任何雜質）中的pH值並
不總是為7.0， 泛泛地說，酸性是指溶液里氫離子多過氫氧根離子。一般而言，pH值不會出現小於0或大於14的狀況，這樣的溶液里氫離子或氫
氧根離子的濃度就很大了（超過1摩爾/升），溶液的酸性或鹼性就會直接用濃度
來表示，而非pH值了。