玻璃膜电极中离子交换过程

❶ 试以PH玻璃电极为例简述膜电位的形成机理

玻璃电极的玻璃膜进入水溶液中,形成一层很薄的溶胀的硅酸层,其中Si与O构成的骨架是版带负电荷的,与此抗衡的权离子是碱金属离子M+,当玻璃膜与水溶液接触时,其中M+为氢离子所交换,因为硅酸结构与氢离子所结合的键的强度远大于M+的强度,因而膜表面的点位几乎全为氢离子所占据而形成三SiO-H+,膜内表面与内部溶液接触时,同样形成水化层.但若内部溶液与外部溶液的ph不同,则将影响三SiO-H+的解离平衡.故在膜内外的固—液界面上由于电荷分布不同而形成二界面电位,这样就使跨越膜的两侧具有一定的电位差,这个电位差就称为膜电位.
希望对你能有帮助.

❷ 玻璃电极在使用前应如何处理为什么

1、把PH玻璃电极与参比电极放入pH7.00的标准缓冲溶液中，当参比电极用甘汞电极时毫伏读数应为0+/-30毫伏；用Ag/AgCl电极作参比电极时，读数应为0+/-80毫伏；

2、放入pH4.00的缓冲溶液中，读数应大于160毫伏；

3、以玻璃电极为指示电极，甘汞电极为参比电极时，在25摄氏度pH值变化1个单位，其电位差的变化为59毫伏。

4、如果读数与上述范围不符，应进行清洗。

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PH玻璃电极的使用

1、使用新PH电极要进行调整。

2、测定溶液后，要认真冲洗，吸干水珠，再测定下一个样品；

3、测定时玻璃电极的球泡应全部浸在溶液中，要稍高于甘汞电极的陶瓷芯端。

4、测定时应用磁力搅拌器搅拌，速度不宜过快，否则易产生气泡，读数不稳；

5、测定有油污的样品时，特别是有浮油的样品，用后要用CCI4或丙酮清洗，之后需用1.2mol/L的盐酸和蒸馏水冲洗，在蒸馏水中浸泡一昼夜再使用；

6、测定浑浊液之后要及时用蒸馏水冲洗干净；

7、测定乳化状物的溶液后，要及时用洗涤剂和蒸馏水清洗电极，然后浸泡在蒸馏水中；

8、内电极与球泡之间不能存在气泡，若有气泡可轻甩让气泡逸出。

PH玻璃电极的维护

1、如果电极上有油污，可用浸有CCl4或丙酮的棉花轻擦。然后放入0.1mol/L的HCI中12h，用蒸馏水清洗；

2、PH电极短时间内放在PH为4.00的缓冲液中或放入蒸馏水中即可。长期存放，用PH为7.00的缓冲液或套上橡皮帽放入盒中。

❸ 玻璃电极的膜电位如何产生

膜电位的产生原因是氢离子不断交换和扩散的结果

❹ ph玻璃电极浸泡后,为什么氢离子只与钠离子交换而不与钙离子交换

是因为玻璃膜水化后，其硅酸钠有钠离子离解到溶液中，溶液中的氢离子，必然交换到钠离子留下的位置上；由于玻璃膜上没有钙离子，所以就没有氢离子和 钙离子交换的问题。

❺ 简述玻璃电极的工作原理。

玻璃电极的作用原理：
玻璃电极的主要部分是 一 个玻璃泡，泡的下半部是对H+ 有选择性响应的玻璃薄膜，泡内装有pH一定的0.1mol•L-1的HCl内参比溶液，其中插入一支Ag-AgCl电极作为内参比电极，这样就构成了玻璃电极。玻璃电极中内参比电极的电位是恒定的，与待测溶液的pH无关。玻璃电极之所以能测定溶液pH，是由于玻璃膜产生的膜电位与待测溶液pH有关。
玻璃电极在使用前必须在水溶液中浸泡一定时间。使玻璃膜的外表面形成了水合硅胶层，由于内参比溶液的作用，玻璃的内表面同样也形成了内水和硅胶层。当浸泡好的玻璃电极浸入待测溶液时，水合层与溶液接触，由于硅胶层表面和溶液的H+ 活度不同，形成活度差，H+便从活度大的一方向活度小的一方迁移，硅胶层与溶液中的H+ 建立了平衡，改变了胶 - 液两相界面的电荷分布，产生一定的相界电位。同理，在玻璃膜内侧水合硅胶层 - 内部溶液界面也存在一定的相界电位。其相界电位可用下式表示：
Φ外 = k1 + 0.059lg a1/a1ˊ Φ内 = k2 + 0.059lg a2/a2ˊ
式中a1、a2分别表示外部溶液和内参比溶液的H+活度；a 1ˊ、a 2ˊ分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+ 活度；k1、k2分别为由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。
因为玻璃膜内外表面性质基本相同，所以k1=k2，又因为水合硅胶层表面的Na+ 都被H+所代替，故a1ˊ= a 2ˊ , 因此 Φ膜 = Φ外—Φ内=0.059lga1/a2,由于内参比溶液H+活度a2是一定值故：Φ膜= K + 0.059lga1 = K + 0.059pH试，说明在一定的温度下玻璃电极的膜电位与试液的pH呈直线关系。

❻ 在ph玻璃电极的玻璃膜中,浸泡后为什么氢离子容易换下钠离子而不容易换下钙离

在pH玻璃电极的玻璃膜中，浸泡后氢离子容易换下钠离子，而不容易换下钙离子，是因为钠离子带一个正电荷，而钙离子带两个正电荷。
钠离子和钙离子离子半径差不多。但钙离子带两个正电荷，其与玻璃电极骨架上带的负电荷结合能力要强一倍。因此钙离子被氢离子交换下来的难度也要高一倍，因此钙离子不容易被交换下来。

❼ 离子交换膜的原理是什么

离子交换膜又称离子选择透过性膜。
按其功能和结构的不同，可分为阳离版子交换膜、权阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合膜5种。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同，但为膜的形式。
离子交换膜可制成均相膜和非均相膜两类。采用高分子的加工成型方法制造。①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡胶、纤维素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜，然后引入单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜内聚合成高分子，再通过化学反应引入所需功能基。也可通过甲醛、苯酚等单体聚合制得。②非均相膜。用粒度为200～400目的离子交换树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后加工成膜制得。为免失水干燥而变脆破裂，须保存在水中。
离子交换膜主要应用于海水淡化，甘油、聚乙二醇的除盐，放射性元素、同位素及氨基酸的分离，有机物及无机物纯化，放射性废液处理，燃料电池隔膜及选择性电极等。

❽ 以PH玻璃电极为例简述膜电位的形成

玻璃复电极的玻璃膜进入水溶液中，制形成一层很薄的溶胀的硅酸层，其中Si与O构成的骨架是带负电荷的，与此抗衡的离子是碱金属离子M
，当玻璃膜与水溶液接触时，其中M
为氢离子所交换，因为硅酸结构与氢离子所结合的键的强度远大于M
的强度，因而膜表面的点位几乎全为氢离子所占据而形成三SiO-H
，膜内表面与内部溶液接触时，同样形成水化层。但若内部溶液与外部溶液的ph不同，则将影响三SiO-H
的解离平衡。故在膜内外的固-液界面上由于电荷分布不同而形成二界面电位，这样就使跨越膜的两侧具有一定的电位差，这个电位差就称为膜电位。

❾ 玻璃电极的测定原理是什么

玻璃电极法

1、测定原理

玻璃电极法测定水样的PH值是以饱和甘汞电极为参比电极，以玻璃电极为指示电极，与被测水样组成工作电池，再用PH计测量工作电动势，由PH计直接读取PH值。

玻璃电极法测PH准确、快速，受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰少。

2、仪器、试剂

（1）仪器

a、 酸度计或离子计。

b、 玻璃电极、饱和甘汞电极

（2）试剂

a、 标准缓冲溶液的配制

① PH标准缓冲溶液甲（PH4.008，25℃）：称取先在110-130℃干燥2-3h的邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）10.12g，溶于水并在容量瓶中稀释至1L。

② PH标准缓冲溶液乙（PH6.865，25℃）：分别称取先在110-130℃干燥2-3h的磷酸二氢钾（KH2PO4）3.388g和磷酸氢二钠（Na2HPO4）3.533g，溶于水并在容量瓶中稀释至1L。

3、操作步骤

（1）采样 按采样要求，采取具有代表性的水样。

（2）仪器校准 操作程序按仪器使用说明书进行。

（3）测定水样PH 先用蒸馏水冲洗电极，在用水样冲洗，然后将电极浸入样品中，小心摇动试杯或进行搅拌，以加速电极平衡，静置，待读数稳定时记下PH值。

三、 注意事项

（1）测量结果的准确度，首先决定于标准缓冲溶液PH标准值的准确度。因此，应按GB11076-89《PH测量用缓冲溶液制备方法》制备、保存缓冲溶液。

（2）应按规范选择、处理和安装玻璃电极和甘贡电极。
（3）测定水样的PH值最好在现场进行，否则，应在采样后把样品保持在0-4℃，并在采样后6h之内进行测定。纯水为中性，25度时其pH值为7.0，小于这个值的溶液为酸性，高于这个值为碱性。纯水也会电离（一种分解过程，分解出带电荷的离子），电离出氢离子
H+和氢氧根离子OH-（+和-号为上标，表示正电和负电），已经证明在25度的时
候，水溶液（无论是否含有酸或碱）里面的氢离子和氢氧根离子的浓度的乘积为
常数，总是等于10的-14次方，比如，当氢离子浓度为0.1摩尔/升时，氢氧根离
子浓度必定为10的-13次方摩尔/升。水的电离过程可以表示如下: H2O == （H+） + （OH-）,这并非数学里的方
程式，在此只表示一个过程，即一个水分子可以分解出一个氢离子和一个氢氧根
离子。由于水的该分解程度受温度影响，因此纯水（不含任何杂质）中的pH值并
不总是为7.0， 泛泛地说，酸性是指溶液里氢离子多过氢氧根离子。一般而言，pH值不会出现小于0或大于14的状况，这样的溶液里氢离子或氢
氧根离子的浓度就很大了（超过1摩尔/升），溶液的酸性或碱性就会直接用浓度
来表示，而非pH值了。