本文關(guān)鍵詞：磷酸根離子選擇電極的研究與開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 磷酸根 離子選擇電極 能斯特方程 鈷 酸堿度

【摘要】：磷元素是促進(jìn)生物發(fā)育的重要物質(zhì),實(shí)際生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的多余磷元素,排放到自然環(huán)境中,會(huì)使江河湖泊中的磷元素含量上升,出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。由于磷元素含量決定了富營(yíng)養(yǎng)化程度,因此地表水中磷的含量成為水質(zhì)檢測(cè)的重要指標(biāo)之一。目前關(guān)于總磷檢測(cè)的傳統(tǒng)方法都需要添加大量的化學(xué)試劑,不僅反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),而且檢測(cè)結(jié)束所得到廢棄溶液會(huì)對(duì)水體造成二次污染,違背了水質(zhì)檢測(cè)的初衷。離子選擇電極檢測(cè)法是電化學(xué)分析法中的一種,采用該方法進(jìn)行磷的檢測(cè)時(shí)不僅操作簡(jiǎn)單方便、檢測(cè)速度快、靈敏度高、成本低,最大的優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)過程中無需添加化學(xué)藥品,避免了對(duì)水體造成的二次污染問題。本文在研究能斯特方程原理的基礎(chǔ)上,開發(fā)磷酸根離子選擇電極,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)金屬鈷電極檢測(cè)水中磷酸根離子濃度需要每次氧化處理的問題,研究了一種以玻碳為基底的固態(tài)磷酸根離子選擇電極。在一定條件下采用循環(huán)伏安法聚合硫酸鈷和硫酸鈉的混合溶液,并根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)得出電極最佳制備條件,然后采用直接電位法測(cè)定電極性能指標(biāo),測(cè)得電極的線性響應(yīng)范圍在-1-410?10 mol/L,電極斜率為-41.7mV/decade,檢測(cè)下限為.0/-?56 3 1 mol L。此磷酸根離子電極具有較短響應(yīng)時(shí)間,很好的穩(wěn)定性,成功解決了金屬鈷電極每次測(cè)量都需要進(jìn)行氧化處理等問題,對(duì)基于鈷的磷酸根電極的開發(fā)研究提供了一種新的方法。(2)針對(duì)檢測(cè)水中磷酸根離子濃度時(shí),氧化鈷離子選擇電極壽命短等問題,基于相轉(zhuǎn)移催化劑的原理,研究了一種以玻碳為基底的雙層膜磷酸根離子選擇電極,研究中采用直接電位法測(cè)定電極性能指標(biāo),測(cè)得電極的線性響應(yīng)范圍在1 510 10 mol/L--?,電極的檢測(cè)下限為.0/-?63 36 1 mol L。該電極響應(yīng)時(shí)間較短,穩(wěn)定性良好,使用壽命長(zhǎng)。(3)針對(duì)測(cè)量磷酸根溶液時(shí),固態(tài)磷酸根離子選擇電極膜與電極基底直接浸泡,造成電極的損壞的問題,進(jìn)行液態(tài)磷酸根離子選擇電極的研究。將0.43g硫酸鈷、0.03g三十二烷基甲基氯化銨,0.43g聚氯乙烯,5ml鄰硝基苯辛醚,溶解于10ml的四氫呋喃溶液制成離子選擇膜,加入內(nèi)充液,制成液態(tài)磷酸根離子選擇電極,測(cè)得電極的線性響應(yīng)范圍在-1-410?10 mol/L,電極斜率為-32.8mV/decade。相轉(zhuǎn)移催化劑的研究提高了磷酸根離子選擇電極的壽命,為磷酸根離子電極的開發(fā)提供了一種新思路。(4)針對(duì)傳統(tǒng)磷酸根檢測(cè)需添加緩沖液,造成環(huán)境的二次污染問題。在研究磷酸根離子分布系數(shù)基礎(chǔ)上,將pH值引入能斯特方程,建立了以磷酸根離子選擇電極的響應(yīng)電勢(shì)、溶液pH值及離子濃度三者相關(guān)的磷酸根離子定量關(guān)系式,通過實(shí)驗(yàn)證明該模型具有較高的準(zhǔn)確性,為磷酸根在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：磷酸根 離子選擇電極 能斯特方程 鈷 酸堿度
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.15;X832
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 磷酸根檢測(cè)海內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 光學(xué)方法9-10
• 1.2.2 離子色譜法10-11
• 1.2.3 離子選擇電極檢測(cè)法11-14
• 1.3 論文的主要安排14-16
• 第二章 離子選擇電極相關(guān)理論及方法16-23
• 2.1 引言16
• 2.2 離子選擇電極原理16-18
• 2.3 離子選擇電極的分類18-19
• 2.3.1 晶體膜電極18-19
• 2.3.2 非晶體膜電極19
• 2.3.3 氣敏電極和離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管19
• 2.4 離子選擇性能參數(shù)19-22
• 2.4.1 檢測(cè)下限19-20
• 2.4.2 選擇性系數(shù)20-22
• 2.4.3 響應(yīng)時(shí)間及內(nèi)阻22
• 2.5 實(shí)驗(yàn)裝置的選擇22
• 2.5.1 參比電極的選擇22
• 2.5.2 工作電極的選擇22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 一種固態(tài)磷酸根離子選擇電極的開發(fā)23-31
• 3.1 引言23
• 3.2 實(shí)驗(yàn)器材與方法23-25
• 3.2.1 儀器與試劑23
• 3.2.2 電極的制備23-24
• 3.2.3 玻碳電極的檢驗(yàn)24-25
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論25-30
• 3.3.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果25-27
• 3.3.2 電極的測(cè)量27-28
• 3.3.3 電極響應(yīng)時(shí)間及重現(xiàn)性28-29
• 3.3.4 電極的選擇性29
• 3.3.5 p H緩沖液影響29-30
• 3.3.6 電極的比較及壽命30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 基于相轉(zhuǎn)移催化劑的磷酸根離子選擇電極31-43
• 4.1 引言31
• 4.2 相轉(zhuǎn)移催化劑的原理31-32
• 4.3 固態(tài)磷酸根離子選擇電極32-37
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)器材及藥品32-33
• 4.3.2 電極制備33-34
• 4.3.3 離子選擇電極測(cè)試34
• 4.3.4 增塑劑的影響34-35
• 4.3.5 電極選擇性及壽命35-36
• 4.3.6 水層測(cè)試36
• 4.3.7 其它固態(tài)離子選擇選擇電極的研究36-37
• 4.4 液態(tài)磷酸根離子選擇電極37-41
• 4.4.1 離子選擇性膜的制作37-38
• 4.4.2 液態(tài)電極的制備38
• 4.4.3 離子選擇電極測(cè)試38-39
• 4.4.4 電極使用時(shí)間39
• 4.4.5 電化學(xué)阻抗譜39-40
• 4.4.6 內(nèi)充液對(duì)離子選擇電極的影響40-41
• 4.5 電極的比較41
• 4.6 本章小結(jié)41-43
• 第五章 基于磷酸根離子分布系數(shù)的檢測(cè)的研究43-53
• 5.1 引言43
• 5.2 磷酸根離子的分布系數(shù)43-46
• 5.3 基于p H值的磷酸根離子分布系數(shù)46-50
• 5.3.1 離子選擇電極的能斯特方程46
• 5.3.2 磷酸根離子選擇電極的響應(yīng)電勢(shì)公式46-47
• 5.3.3 磷酸鹽溶液與p H關(guān)系47-50
• 5.4 電極測(cè)量50-52
• 5.5 計(jì)算結(jié)果比較52
• 5.6 本章小結(jié)52-53
• 第六章 結(jié)論與展望53-55
• 結(jié)論53
• 不足及展望53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 附錄: 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與申請(qǐng)的專利59

，

本文編號(hào)：814834