离子选择电极法精确测定氯化钠和氯化钙在水溶液中的平均活度系数

1 引言 离子选择电极(ISE)除为溶液中组分的定量分析提供了一种快速、方便的测试工具外,近年来也愈来愈多地用于测定电解质在溶液中的活度系数。但是由于ISE不对称电位的存在,使得电池电动势总在不同程度地随时间漂移,从而限制了这种实验技术在高精度测量中的应用。为了解决这一问题,本文根据电化学和电解质溶液的基本原理,设计了消除不对称电位的实验方法。该方法用于测定NaCl和CaCl_2在水中的平均活度系数,所得结果可与经典方法相媲美。 2 原理 本工作所应用的电池为 Na^(+)或Ca^(2+)ISE|NaCl(m)或CaCl_2(m)|AgCl-Ag (A)为了消除ISE的不对称电位,引入下列参考电池 Na^(+)或Ca^(2+)ISE|NaCl(m')或CaCl_2(m')|AgCl-Ag (B)根据Nernst方程,电池(A)与(B)的电动势差可表示为 ΔE=E_A-E_B=(vK/n)log(m'γ'_±/mγ±) (1)25℃时K=59.16mV;v表示1mol电解质电离出的离子的摩尔总数。在一系列实验过程中,参考电池保持不变,故m'和γ±均为常数。