离子选择性电极在化工分析领域中的应用

　　摘要：随着社会经济的快速发展，化工行业也有了很大的进步。对于化工分析这个领域来说，敏感膜不仅应用广泛，类型也更加丰富，而任何的离子选择性电极都有一个敏感膜，因此，随着敏感膜的发展，离子选择性电极的应用价值也逐渐凸显出来。描述了离子选择性电极的原理和类型，以及离子选择性电极在化工分析领域中的优势和具体应用。

　　关键词：离子,选择性电极,化工分析,领域

　　由于每一个离子选择性电极都需要有敏感膜，所以敏感膜的发展，也带动了离子选择性电极的发展。离子选择性电极因为其特点，使得它在化学分析领域中，具有非常高的应用价值。同时，离子选择性电极的发展对于环境保护、生物科学、工农业以及医药科学等多种领域都有积极影响。虽然，目前离子选择性电极的研究已经有了非常大的进展，但是离子选择性电极在测量离子的类型方面依然有不完善的地方，同时，还有很多地方有待提高。因此，对离子选择性电极的更深入的研究就显得尤为重要。

　　1离子选择性电极的原理

　　离子选择性电极是指示电极的一种。离子选择性电极其实是把特制的薄膜的选择性作为基础，应用电位法来测量溶液中各种不同类型的离子的活跃度，并且使某种离子的代换得以实现。膜电位原理是离子选择性电极应用到的基本原理，而能斯特公式是离子选择性电极的主要的基本公式。

　　2离子选择性电极的分类

　　离子选择性电极最主要的组成部分是敏感膜。敏感膜其实就是一种连接层，这个连接层能够将电解质溶液分离。因为敏感膜决定电极的选择性，所以离子选择性电极的分类是以敏感膜为准的。要按照敏感膜与液体接触的方式划分。如果敏感膜与溶液直接接触，称之为原电极;如果敏感膜与溶液间接接触，也就是利用某种介质与溶液接触，则称之为敏感化离子选择性电极。总体来说，离子选择性电极类型非常多，比如玻璃电极、酶电极、难溶盐固体膜电极、气敏电极以及液膜电极等等。

　　2.1玻璃电极

　　玻璃电极应用的是一价的阳离子选择性电极，是化工分析领域当中，最早被应用到的离子选择性电极。

　　2.2酶电极

　　酶电极也被叫做酶底物电极，它的选择性很高。酶电极的制作过程也非常简单，它的应用范围也非常广泛，不仅能检测出无机物的含量，对于有机物的含量也能够检测出来。其中，固化酶的反应速率非常快，性能也非常稳定，被广泛的用于各个领域的检测工作当中。因此，科研人员对于酶电极的研究十分重视，目前，酶电极占离子选择性电极的比例有明显增大的趋势。

　　2.3难溶盐固体膜电极

　　难熔盐固体膜电极主要应用的是阴离子选择性电极，电活性难溶无机盐是它的敏感膜的主要组成成分。

　　2.4气敏电极

　　气敏电极也叫隔膜电极，是用来检测化学反应中释放出来的一些气体的。应用到了界面化学反应当中的敏化电极，溶液中被测量的气体只有通过薄膜才能进入到电解质溶液中，从而开展对其的测量工作。

　　2.5液膜电极

　　液膜电极主要应用的是液体膜，基本上是用来测量液体中等价阳离子和等价阴离子的。

　　3离子选择性电极在化工分析领域中的优势

　　离子选择性电极的特点决定了其在化工分析领域有重要地位。这里对离子选择性电极在化工分析领域中的优势做出简要的分析。

　　3.1适用范围广

　　从理论的这一角度而言，利用离子选择性电极是可以制取出各种离子的;从技术的这一角度而言，利用离子选择性电极这一技术可以制取出大部分的离子，因此，离子选择性电极适用的范围非常广泛。而且目前，科研人员并不满足于这一技术可以制取大部分离子的现状，还在为提升电极制备技术、扩大离子选择性范围积极地研究着，对于很难测量的离子比如钙离子、钾离子、钠离子等的研究已经有了很大的进展。这将使得离子选择性电极的适用范围更加广泛。

　　3.2响应迅速

　　应用离子选择性电极这一技术时，操作非常的简单。对于分离操作可以删减，不需要破坏原本的溶液条件，这也就使得响应的速率相对于先前的技术得到了很大的提高。比如在测量锅炉蒸汽凝结水中Na+含量的实验中，利用离子选择性电极这一技术要比化学分析的响应速率快了大约1400倍。在工作效率得到提高的同时，也非常有效得降低了工作所需的成本。

　　3.3成本比较低

　　离子选择性电极设备的价格很低，所以应用离子选择性电极这一技术的成本也就很低。这在一定程度上通过降低测量工作的成本，也就在一定程度上提高了经济效益，促进了社会经济的发展。

　　3.4方便携带

　　离子选择性电极设备可以被制作成各种各样的形状。目前还存在针尖大小的离子选择性电极设备，它甚至能够插进血管之中，进而，对于离子选择性电极设备的携带就非常的方便。而这种携带方便的特点，就使得离子选择性电极具有非常高的灵活性，不局限于工作地点，可以在更多的领域中发挥其重要作用。

　　3.5兼容性很强

　　因为离子选择性电极设备比较简单，所以它可以跟其他的设备联动着使用，也就是有很强的兼容性。这样，离子选择性电极设备不止能够在实验室测量中起到重要作用，还可以应用到更多的领域当中，比如医用体内检测、环境监测等等。

　　4离子选择性电极在化工分析领域中的具体应用

　　离子选择性电极在化工分析领域中的应用是非常广泛的，其中主要包括阳离子、阴离子、有机物在化工分析领域中的应用。

　　4.1阳离子选择性电极在化工分析领域中的应用

　　阳离子选择性电极不仅一般应用于对钙离子、钾离子、钠离子等离子的检测工作，还可以应用于对棕榈油中的铜离子的含量的检测工作。对阳离子来说，对钙电极的研究经历的时间是最长的，它在化工分析领域中的检测技术也越来越成熟。最近几年，对于食品等的化工行业的要求更加严格了，科研人员在自动化检测钙离子方面进行了多次的研究和尝试，使得它在选择性和敏感度方面都有了很大的进展，使用寿命方面也得到了提高，研究也已经有了比较理想的成效。

　　4.2阴离子选择性电极在化工分析领域中的应用

　　一般而言是选用氟离子作为电极的，目前对于氟离子的检测方法还是比较成熟的。同时，电极法也可以检测出溴离子、氯离子、碘离子等离子。对于生乳中碘离子含量的检测，科研人员对电极法和化学法这两种方法进行了详细的对比分析。结果发现，相对而言，利用微量化学法进行检测需要的时间更长，并且在重现性的方面有一定的局限性，不能满足常规检测的要求，然而这些不足都可以通过电极法得以有效的弥补。

　　4.3有机选择性电极在化工分析领域中的应用

　　不仅仅是无机选择性电极，有机选择性电极在化工分析领域当中，也有着非常重要的价值。比如可以利用聚苯胺葡萄糖氧化酶电极对葡萄糖的含量进行检测工作;也可以通过固化乙醇来检测啤酒、白酒等酒精制品中的乙醇的含量。此外，还可以通过利用碳弧修饰电极检测方法进行检测工作。这种新型的修饰电极在实施检测工作的过程当中，并不会与检测发生相互间的融合，而且这种修饰电极制作起来也非常简单，只需要添加一点点的化学修饰剂就可以制作出来了，并且，这种方法还有很强的适用性，操作起来也非常简单。

　　5结语

　　离子选择性电极由于具有适应范围广泛、响应迅速、成本低廉、携带方便、兼容性强等种种优势，在化工分析领域中具有非常高的重要性。虽然至今为止，离子选择性电极的设备和技术已经非常高端化，但是，目前离子选择性电极这一技术还有待提高，依然有离子不能通过离子选择性电极这一技术来检测出来。这就需要科研人员对其的进一步研究，期待更加完善的离子选择性电极技术和设备，积极研究出更多的新型电极，为化工分析领域以及多种领域做出更大贡献。

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　　相关期刊推荐：《化工管理》杂志(月刊)创刊于1986年，是国家新闻出版总署正式批准的唯一化工企业综合管理类期刊，面向国内外公开发行。她是《中国核心期刊(遴选)数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊，《万方数据-数字化期刊群》全文收录期刊、科技部重庆维普咨询网《中文科技期刊数据库》等全文收录期刊。