Электрод селективный фторид - Fluoride selective electrode

Фторид селективного электрода представляет собой тип иона селективного электрода , чувствительного к концентрации фторид - иона . Типичным примером является электрод из фторида лантана .

Электрод из фторида лантана

В электроде из фторида лантана чувствительным элементом является кристалл фторида лантана LaF ₃ , легированный фторидом европия EuF ₂ для создания вакансий в решетке . Такой кристалл является ионным проводником в силу подвижности ионов фтора, которые прыгают между вакансиями решетки. Электрохимическая ячейка может быть построена с использованием такого кристалла в качестве мембраны, разделяющей два раствора фторида. Эта ячейка действует как концентрирующая ячейка с переносом, где число переноса фторида равно 1. Поскольку перенос заряда через кристалл почти исключительно происходит за счет фторида, электрод очень специфичен для фторида. Единственный ион, который существенно мешает, - это гидроксид (ОН ^- ). Обычно такой «щелочной ошибки» можно избежать, забуферив образец до pH ниже 7.

Схема ячейки

Схема ячеек типичной экспериментальной установки:

${\ Displaystyle {\ ce {Ag, AgCl | NaF | LaF3 |}}}$раствор фторида аналита

где:

• ${\ displaystyle {\ ce {Hg | 1 / 2Hg2Cl2 | KCl (сб.)}}}$ внешний электрод сравнения
• ${\ displaystyle {\ ce {NaF, NaCl | AgCl, Ag |}}}$ внутренний эталон внутри фторидного селективного электрода

Электрод сравнения

Некоторые коммерчески доступные электроды сравнения имеют внутренний переход, который сводит к минимуму потенциал перехода жидкости между раствором образца и электролитом в электроде сравнения (KCl). Внутренний электролит имеет фиксированный состав, а отклик электрода определяется уравнением Нернста :

E = E ⁰  - RT / F ln a _{F ^-} ,

где:

• E - измеренный потенциал ячейки,
• E ⁰ - стандартный потенциал ячейки,
• R - постоянная идеального газа,
• T - температура в кельвинах ,
• F - постоянная Фарадея (9,6485309 × 10 ⁴ Кл / моль).
• a _{F ^-} активность фторид-иона.

Ссылки

• Свет, Трумэн С .; Капучино, Карлтон К. (1975). «Определение фтора в зубной пасте с помощью ионно-селективного электрода». Журнал химического образования . 52 (4): 247–50. Bibcode : 1975JChEd..52..247L . DOI : 10.1021 / ed052p247 . PMID  1133123 .

Мартин С. Франт и Джеймс В. Росс-младший. Электрод для измерения активности фторид-ионов в растворе. Science 23 декабря 1966 г .: Vol. 154. нет. 3756, с. 1553 - 1555