Brève histoire des électrodes sélectives ioniques
* type d'électrode sélective ionique. 1934 B. lunger et al. observent que les électrodes en verre contenant de l'alumine ou du trioxyde de dibore répondent également au sodium. À la fin des années 50, G. Eisenmann et al. ont fabriqué des électrodes en verre qui ont une réponse de désintégration à d'autres cations que l'ion hydrogène. 1936 h.j.c. tandrow observe la réponse des membranes de fluorite au Ca2 + et 1937 I.M. koltov teste les électrodes ioniques halogènes avec des flocons d'halogénure d'argent. 1961 le système hongrois E. PONGO développe des électrodes à membrane précipitée qui répondent à une grande variété d'ions, y compris les ions Ag +, S2 - et halogènes, avec une matrice inerte comme le caoutchouc de silicone. 1966 M.S. frant et J.W. Ross aux États - Unis fabriquent des électrodes fluorées hautement sélectives à partir de monocristaux de fluorure de lanthane, une contribution importante au développement d'électrodes sélectives en ions *. L'année suivante, Ross a fabriqué * une électrode ionique de calcium de type liquide échangeur d'ions. Dans le même temps, l'école suisse de Simon a commencé l'étude d'une autre classe importante d'électrodes, les électrodes à membrane porteuse neutre, en préparant des électrodes de potassium à partir d'antimicrobiens. À la fin des années 60, il y avait environ 20 produits d'électrodes sélectives ioniques, et cette technique d'analyse a également commencé à devenir une sous - discipline distincte de l'analyse électrochimique.
Théorie de base des électrodes sélectives ioniques
Lorsqu'une feuille de film électrochimique sépare deux solutions d'électrolyte, si la membrane fait passer tous les ions *, mais ne fait qu'empêcher le mélange rapide des deux solutions, un potentiel de diffusion, appelé potentiel de jonction liquide, provenant des différences de concentration et de fluidité de chaque ion dans la solution, est créé entre les Solutions de part et d'autre de la membrane. Un autre cas est que si la membrane empêche au moins * L'un des ions de passer, un potentiel dit de donnan est généré. La membrane sensible de l'électrode de sélection ionique est une membrane de pénétration sélective qui n'a qu'une sélectivité relative et aucune spécificité vis - à - vis de la pénétration des différents ions, le potentiel de la membrane étant donc intermédiaire entre les deux cas précités.
L'hypothèse de base de la théorie du TMS est la suivante: le potentiel électrique total de la membrane est constitué de trois parties qui sont égales à la somme du potentiel d'interface des deux phases à l'interface des deux côtés de la membrane avec la solution et du potentiel de diffusion à l'intérieur de la membrane. Sur cette base, une équation de potentiel de membrane contenant les termes de tangnan et de handelson est dérivée. Eisenmann et al. en résolvant l'équation du débit de nersto - Planck, dérivent séparément l'équation du potentiel membranaire pour différents types d'électrodes.
Une formule uniforme est disponible pour représenter le potentiel de la membrane à condition que la membrane d'électrode ne laisse passer que des ions chargés de la même charge et non des ions chargés de charges opposées et des molécules de solvant, que les ions traversant la membrane aient un comportement idéal et que le courant de la membrane soit nul. Em：(1) Dans la formule a À et a Pour i L'activité des ions dans les solutions 1 et 2; a 徾 et a Le total est N Espèce de j L'activité des ions dans les solutions 1 et 2; Zi et Zj Pour les ions i Avec j Le nombre de charges; T Pour la température; R Est la constante des gaz; F Est la constante de Faraday; Kij Les ions principaux pour l'électrode i Par rapport aux autres Ions j Le coefficient de sélectivité. Lorsque la composition de la solution 2 est inchangée, a 徎 et a Les valeurs de 徿 sont constantes, ce qui donne: la formule ci - dessus est l'équation de nicholsky - Eisenmann, l'équation de base dans l'analyse sélective des électrodes ioniques.
Si l'électrode a une sélectivité élevée pour les ions I, c'est - à - dire que tous les kij sont proches de zéro, la formule ci - dessus devient: sa forme est conforme à la formule de lessivage *. C'est la raison pour laquelle on a l'habitude de décrire les caractéristiques de réponse des électrodes sélectives ioniques en utilisant des relations de lessivage.