离子选择性电极在化工分析领域中的应用分析

离子选择性电极在化工分析领域中的应用分析

成喜峰

呼和浩特职业学院 内蒙古 呼和浩特市 010000 

摘要：离子选择性电极作为一种指示电极，能够利用电位法原理测量溶液中某离子的活跃度，所以在化工领域中具有广泛应用。在化工领域生产过程中，为了适应不同工作环境，需要明确敏感膜的具体指标，所以需要得到溶液中离子的活跃度，以及主要离子成分，常规的测量技术效率较差，且测量结果准确性不足，而离子选择性电极具有良好的应用效果。因此，本文将对离子选择性电极在化工领域中的具体应用进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步提高应用技术水平。

关键词：离子选择性电极；化工领域；具体应用；离子分析；应用效果

我国化工领域发展速度较快，各项生产技术在不断创新，为了有效促进我国化工行业发展，需要对其所应用技术进行全面创新。将离子选择性电极应用在化工生产领域，能够起到良好的效果，相比于传统的技术而言，离子选择性电极具有反应速度较快、成本较低以及适用性较强等多项优势，所以必须明确离子选择性电极的关键应用要点，对其具体应用方式进行优化，能够全面促进我国化工生产领域技术升级。

1离子选择性电极概述及特点分析

1.1离子选择性电极基本概念

离子选择性电极是一种通过膜电势对溶液中离子活跃度、浓度进行测量的电化学传感器，当离子选择性电极与溶液接触时，在敏感膜和溶液的相界面中能够产生与被测量离子活跃度相关的膜电势。离子选择性电极也被称作为膜电极，能够在离子测量中应用主要是因为具有特殊的电极膜，电极膜对于一些特定离子具有选择性响应效果，电极膜的电位和被测量离子还在建的关系满足能斯特公式，具有选择性较强、平衡效率较高的特征，所以在化工领域具有良好的应用效果^[1]。

离子选择性电极的实质是一种电化学传感器，其中最为关键的是敏感膜，敏感膜够将两种不同电解质溶液分离，对离子选择性电极具有控制作用。离子选择性电极根据其接触方式可以分为原电极和敏华电极两种不同类型，其中原电极又可以分为晶体膜电极和晶体膜电极，敏华电极可以范围气敏电极和酶电极，不同的电极在具体应用方式中有很大差异，所以将其应用在化工领域中时，需要结合实际测量内容，选择相应的离子选择性电极。非晶体膜电极为玻璃电极，玻璃电极主要应用在分析研究领域中，在阳离子检测中具有良好应用效果；酶电极具有较高的选择性，所以应用更加广泛；气敏电极主要应用在化工领域的气体检测中，通过界面化学反应原理对化工气体进行测量。

1.2离子选择性电极特点

首先，离子选择性电极能够适应更多的工作环境，从技术层面来看，离子选择性电极能够适用于几乎所有的离子测量工作中，电极制备技术选择性提高是化工领域一项重要难题，而离子选择性电极具有良好的选择性特点，能够有效测量出各种离子的浓度，综合应用效果较好。其次，离子选择性电极具有较快的响应速率，在测量过程中流程较为简单，且溶液条件完整度较高，在具体操作过程中可采用分离操作，从而在很大程度上提升响应速率，比如将其锅炉蒸汽凝结水中钠离子的测量中，离子选择性电极响应速率能够超过其他技术1000倍以上，从而能够提高工作效率。第三，离子选择性电极在化工领域的应用，能够有效降低测量成本，因为需要采用的设备价格较低，且携带较为方便，能够制作成各种形状的电极，所以不急能够在实验室测量中应用，还可以在环境测量等工作中使用，能够全面优化化工生产成本。最后，在化工领域中，通过测量电势直接计算离子活跃度或浓度的方法，准确性较差，会受到离子价态的影响，根据相关实验数据表明，在一价离子的检测中，1毫伏测量误差会导致浓度测量结果产生±4%的误差，且会随着离子价态的提升，误差度也会提高的。而离子选择性电极在不同浓度范围内有相同的准确度，综合检测准确性有很大提升。

2离子选择性电极在化工领域中的具体应用分析

在离子选择性电极检测的相关工作中，主要应用技术为电位滴定和直接电位方法，直接电位方法应用最为常见，采用直接测量的方法对溶液中电极电位进行检测，利用校正曲线则能够获取溶液的离子浓度结果；电位滴定方法通过指定电极工作，从而反映出离子选择性对电极的滴定情况，这两种方法各有一定缺点和优势，需要根据具体化工生产情境选择，从而确定最优的应用方法。以下是本文总结多项离子选择性电极在化工领域的具体应用：

2.1阳离子在化工领域中的应用

在化工生产过程中，阳离子的选择性电极主要用于钙离子、钾离子以及钠离子等测定工作中，还可以用于检验棕榈油中的铜离子浓度。在膜技术快速发展的背景下，关于惰性电极的研究也不断深入，且逐渐应用在化工生产领域中。在阳离子中，钙电极的应用时间最为长，检测技术更加成熟。为了满足饮料、食品等特殊要求，钙离子检测逐渐向自动化方向发展，能够有效提高检测灵敏性和选择性，同时能够延长使用寿命，具有良好的应用效果

^[2]。将阳离子应用在化工领域的过程中，能够直接观察到溶液内离子浓度和离子活跃度的变化，从而明确化工生产的某种反应，对于化工生产工艺优化具有重要的指导作用，为此需要明确具体应用方法，加强应用技术研究。

2.2阴离子在化工领域中的应用

在化工生产的分析工作中，阴离子分析一般会选择氟离子电极，在对阴离子进行检测的过程中，将电极法检测结果与化学法检测结果进行比对，能够得到微量化学法检测的时长以及检测重要性的重要元素，根据检测结果可以看出，阴离子分析方法不仅能够满足常规检测需求，同时能够克服其他检测方法中存在的缺陷问题，检测结果准确性能够得到更加充分的保障。

2.3有机物在化工领域中的应用

除阳离子和阴离子之外，其他一些有机物也能够在化工领域中应用，例如在对葡萄糖浓度进行检测时，可以采用聚苯胺葡萄糖氧化酶电极；在对酒精制品的乙醇浓度检测时，将乙醇固定在电极中，从而能够检测出其具体浓度，在啤酒、白酒以及红酒的检测中都具有良好效果；在碳电极检测工作中，可以应用碳弧对电极进行修饰的方法，修饰电极能够与检测溶液不会相互融合，通过添加化学修饰剂的方法则可以制作，所以具有广泛的应用，综合检测成本较低^[3]。

2.4在氨基酸分析中的应用

离子选择性电极因其设备简单其操作方面，在氨基酸检测中具有广泛应用。通过将D—氨基酸氧化酶以及二茂铁埋在玻碳电极表面，能够制作成为一种介体型双酶D—氨基酸电流是传感器，同时能够用于D—丙氨酸的测量中；L—谷氨酸是食品化工产业中的重要产物，采用谷氨酸脱羧酶以及大肠杆菌制作成生物传感器，能够用于L—谷氨酸含量测定中，大肠杆菌中含有的谷氨酸脱羧酶在与氨酸接触后，在催化脱羧反应，产生的二氧化碳总量与谷氨酸含量成正比，可以被二氧化碳电极检测，且通过微生物固定后当作敏感膜，不需要其他成本较高的酶，具有更好的实用性。

结束语

综上所述，本文全面阐述离子选择性电极的基本概念、特点以及分类情况，并对其在化工领域中的多项实际应用进行分析，希望能够我国化工行业发展起到一定的借鉴和帮助作用，不断提高离子选择性电极应用技术水平，满足化工生产多项需求。

参考文献

[1]刘少丽, 王力宁, 郭凤英. 浅析离子选择性电极在化工分析领域中的应用[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(003):723-723.

[2]杨希春. 探讨离子选择电极在化工分析检测中的应用[J]. 化工管理, 2019, 508(01):42-42.

[3]黄显勇. 离子选择电极在化工分析检测中的应用[J]. 化工设计通讯, 2019, 45(003):57-57.

作者介绍：

    成喜峰（1974.2），性别：男；籍贯：内蒙古呼和浩特市；民族：蒙古族；学历：本科、学士；职称：讲师；研究方向：应用化学技术，化工分析技术