离子交换电极包括

❶ 电分析化学的电极的种类

根据电极的组成体系和作用机理不同分类
指示电极：电极电位随被测电活性物质活度变化的电极.
以金属为基体，共同特点是电极上有电子交换发生的氧化还原反应.可分为以下四种： （一） 第一类电极（Electrode of the first kind）：亦称金属基电极（M Mn+)
电极反应： M n++n e-= M
电极电位： E = E° + 0.059V /n lg α M n+
要求： 0(Mn+/M)> 0，如Cu,Ag,Hg 等；其它元素，如Zn,Cd,In,Tl,Sn，虽然它们的电极电位较负，因氢在这些电极上的超电位较大，仍可做一些金属离子的指示电极.
特点：因下列原因，此类电极用作指示电极并不广泛
a)_选择性差，既对本身阳离子响应，亦对其它阳离子响应；
b)_许多这类电极只能在碱性或中性溶液中使用，因为酸可使其溶解；
c)_电极易被氧化，使用时必须同时对溶液作脱气处理
d) 一些硬金属，如Fe,Cr,Co,Ni.其电极电位的重现性差；
e) pM-aMn+作图，所得斜率与理论值（-0.059/n）相差很大，且难以预测；
较常用的金属基电极有：Ag/Ag+,Hg/Hg22+（中性溶液）；Cu/Cu2+,Zn/Zn2+,Cd/Cd2+,Bi/Bi3+,Tl/Tl+,Pb/Pb2+（溶液要作脱气处理）. 电极反应： MX n + n e- = M + n X -
电极电位： E = E° MX n/ M - 0.059V lg α X -
此类电极可作为一些与电极离子产生难溶盐或稳定配合物的阴离子的指示电极； 如对Cl-响应的Ag/AgCl和Hg/Hg2Cl2电极，对Y4-响应的Hg/HgY（可在待测EDTA试液中加入少量HgY）电极.
但该类电极最为重要的应用是作参比电极. 其中MX,NX是难溶化合物或难离解配合物.举例如下.
Ag/Ag2C2O4,CaC2O4,Ca2+
电极反应：Ag2C2O4+2e==2Ag+ + C2O42-
电极电位： E = K+ 0.059 /2lg α Ca2+
因为：
代入前式得：
简化上式得：
可见该类电极可指示Ca2+活度的变化.
对于难离解的配合物，如Hg/HgY,CaY,Ca2+电极
电极反应：HgY2- + 2e ===Hg + Y4-
电极电位：
式中比值aHgY/aCaY 可视为常数，
因此得到：
同上例，该电极可用于指示Ca2+活度的变化（测定时，可在试液中加入少量HgY). 零类电极（Metallic redox indicators），亦称惰性电极.电极本身不发生氧化还原反应，只提供电子交换场所.
如Pt/Fe3+,Fe2+电极，Pt/Ce4+,Ce3+电极等.
电极反应：Fe3+ + e === Fe2+
电极电位： E = E° + 0.059V lg （α Fe3+/ α Fe 2+)
可见 Pt 未参加电极反应，只提供Fe3+及Fe2+之间电子交换场所. 具有敏感膜并能产生膜电位的电极，称为膜电极，它以固体膜或液体膜为探头，其膜电位是由于离子交换或扩散而产生，而没有电子转移，其膜电位与特定的离子活度的关系式符合能斯特公式.
主要由离子选择性膜、内参比电极和内参比溶液组成。根据膜的性质不同，离子选择性电极可分为非晶体膜电极、晶体膜电极和敏化电极等
此外还有：微电极和修饰电极
根据电极所起的作用分类
（一） 指示电极和工作电极
在电化学测试过程中，溶液主体浓度不发生变化的电极，称为指示电极.如果有较大电流通过，溶液的主体浓度发生显著的变化的电极，称为工作电极.
电位分析法中离子选择性电极为指示电极，在电解分析和库仑分析中所用的铂电极为工作电极.
定义：与被测物质无关，电位已知且稳定，提供测量电位参考的电极，称为参比电极.前述标准氢电极可用作测量标准电极电位的参比电极.但因该 种电极制作麻烦，使用过程中要使用氢气，因此，在实际测量中，常用其它参比电极来代替.
1，甘汞电极（Calomel electrode)
定义：甘汞电极由汞，Hg2Cl2和已知浓度（0.1,3.5,4.6M）的KCl溶液组成.
电极组成：Hg Hg2Cl2,KCl(xM) ; 如下图所示.
（二）参比电极
图8.7 甘汞电极 (a)233型；（b)217型
1-导线；2-加液口；3-KCI溶液；4-素烧瓷芯；5-铂丝
6-Hg;7-Hg2CI2
可见，电极电位与Cl-的活度或浓度有关.当Cl 浓度不同时，可得到具有不同电极电位的参比电极.（注意：饱和甘汞电极指 KCl 浓度为4.6M)
电极反应：Hg2Cl2(s) + 2e == 2Hg(l) + 2Cl-
电极电位：
特点:
a) 制作简单，应用广泛；
b) 使用温度较低（<40oC).但受温度影响较大.（当T从20oC 25oC时，饱和甘汞电极位从0.2479V 2444V,E=0.0035 V);
c) 当温度改变时，电极电位平衡时间较长；d) Hg(II）可与一些离子产生反应.
阻抗高，电流小，KCl渗漏少
适宜于水溶剂
阻抗小，有渗漏，接触好
适宜非水溶液及粘稠液
图8.8 甘汞电极
2,Ag/AgCl电极
定 义：该参比电极由插入用AgCl 饱和的一定浓度（3.5M或饱和KCl溶 液）的 KCl 溶液中构成.
电极组成：Ag AgCl,(xM)KCl
电极反应：AgCl + e == Ag + Cl-
电极电位：
构 成：同甘汞电极，只是将甘汞电极内管中的（Hg,Hg2Cl2+饱和KCl) 换成涂有AgCl的银丝即可.
特 点：a) 可在高于60oC的温度下使用；
b) 较少与其它离子反应（但可与蛋白质作用并导致与待测物界面的堵塞）
银-氯化银电极
在银丝或铂丝上镀一层纯银，将其洗净后，以其为阳极置于lmol/LHCI中，电解约 0.5 h，这时在电极上覆盖一层淡紫色的AgCI层，再将其放在用AgCI饱和的Cl-溶液，即制得银一氯化银电极.
图8.9 银-氯化银电极
1-导线；2-Ag-AgCI丝；3-KCI溶液；4-素烧瓷芯
三，参比电极使用注意事项
1）电极内部溶液的液面应始终高于试样溶液液面！（防止试样对内部溶液的污染或因外部溶液与Ag+,Hg2+发生反应而造成液接面的堵塞，尤其是后者，可能是测量误差的主要来源）
2）上述试液污染有时是不可避免的，但通常对测定影响较小.但如果用此类参比电极测量K+,Cl-,Ag+,Hg2+ 时，其测量误差可能会较大.这时可用盐桥（不含干扰离子的KNO3或Na2SO4）来克服.
（三）辅助电极或对电极
（四）极化电极和去极化电极
在电解过程中，插入试液中电极的电位完全随着外加电压的变化而变化或当电极的电位改变很大而电流改变很小时，这类电极称为极化电极.如普通极谱中所用的滴汞电极.当电极电位不随着外加电压的变化而变化，或当电极的电位改变很小而电流改变很大时，这类电极称为去极化电极.如电位分析法中饱和甘汞电极和离子选择性电极.
它们提供电子传递的场所，当通过电流很小时，一般直接由工作电极和参比电极组成电池，但当电流较大时需采用辅助电极构成三电极系统来测量.

❷ 电去离子装置，电极用什么

电去离子技术(EDI,electrodeionization)，是将离子交换树脂填充在电渗析器的淡水室中专从而将离子交换与电渗析进行有机结合，在属直流电场作用下同时实现离子的深度脱除与浓缩，以及树脂连续电再生的新型复合分离过程。该方法既保留了电渗析连续除盐和离子交换树脂深度除盐的优点，又克服了电渗析浓差极化所造成的不良影响，且避免了离子交换树脂酸碱再生所造成的环境污染。所以，无论从技术角度还是运行成本来看，EDI都比电渗析或离子交换更高效。但同时处理过程中也不同程度存在膜堆适用性差，过程运行不够稳定，易形成金属氢氧化物沉淀等问题。随着研究的不断深入，上述问题将逐步解决，EDI也将成为一种很有发展潜力的重金属废水处理技术。

❸ 电化学分析中常用的工作电极有哪些

碳棒电极、Pt电极、钛电极,有时也有Cu电极,等等。

根据电极的组成体系和作用机理不同分类
指示电极：电极电位随被测电活性物质活度变化的电极.
以金属为基体，共同特点是电极上有电子交换发生的氧化还原反应.可分为以下四种： （一） 第一类电极（Electrode of the first kind）：亦称金属基电极（M Mn+)
电极反应： M n++n e-= M
电极电位： E = E° + 0.059V /n lg α M n+
要求： 0(Mn+/M)> 0，如Cu,Ag,Hg 等；其它元素，如Zn,Cd,In,Tl,Sn，虽然它们的电极电位较负，因氢在这些电极上的超电位较大，仍可做一些金属离子的指示电极.
特点：因下列原因，此类电极用作指示电极并不广泛
a)_选择性差，既对本身阳离子响应，亦对其它阳离子响应；
b)_许多这类电极只能在碱性或中性溶液中使用，因为酸可使其溶解；
c)_电极易被氧化，使用时必须同时对溶液作脱气处理
d) 一些硬金属，如Fe,Cr,Co,Ni.其电极电位的重现性差；
e) pM-aMn+作图，所得斜率与理论值（-0.059/n）相差很大，且难以预测；
较常用的金属基电极有：Ag/Ag+,Hg/Hg22+（中性溶液）；Cu/Cu2+,Zn/Zn2+,Cd/Cd2+,Bi/Bi3+,Tl/Tl+,Pb/Pb2+（溶液要作脱气处理）. 电极反应： MX n + n e- = M + n X -
电极电位： E = E° MX n/ M - 0.059V lg α X -
此类电极可作为一些与电极离子产生难溶盐或稳定配合物的阴离子的指示电极； 如对Cl-响应的Ag/AgCl和Hg/Hg2Cl2电极，对Y4-响应的Hg/HgY（可在待测EDTA试液中加入少量HgY）电极.
但该类电极最为重要的应用是作参比电极. 其中MX,NX是难溶化合物或难离解配合物.举例如下.
Ag/Ag2C2O4,CaC2O4,Ca2+
电极反应：Ag2C2O4+2e==2Ag+ + C2O42-
电极电位： E = K+ 0.059 /2lg α Ca2+
因为：
代入前式得：
简化上式得：
可见该类电极可指示Ca2+活度的变化.
对于难离解的配合物，如Hg/HgY,CaY,Ca2+电极
电极反应：HgY2- + 2e ===Hg + Y4-
电极电位：
式中比值aHgY/aCaY 可视为常数，
因此得到：
同上例，该电极可用于指示Ca2+活度的变化（测定时，可在试液中加入少量HgY). 零类电极（Metallic redox indicators），亦称惰性电极.电极本身不发生氧化还原反应，只提供电子交换场所.
如Pt/Fe3+,Fe2+电极，Pt/Ce4+,Ce3+电极等.
电极反应：Fe3+ + e === Fe2+
电极电位： E = E° + 0.059V lg （α Fe3+/ α Fe 2+)
可见 Pt 未参加电极反应，只提供Fe3+及Fe2+之间电子交换场所. 具有敏感膜并能产生膜电位的电极，称为膜电极，它以固体膜或液体膜为探头，其膜电位是由于离子交换或扩散而产生，而没有电子转移，其膜电位与特定的离子活度的关系式符合能斯特公式.
主要由离子选择性膜、内参比电极和内参比溶液组成。根据膜的性质不同，离子选择性电极可分为非晶体膜电极、晶体膜电极和敏化电极等
此外还有：微电极和修饰电极
根据电极所起的作用分类
（一） 指示电极和工作电极
在电化学测试过程中，溶液主体浓度不发生变化的电极，称为指示电极.如果有较大电流通过，溶液的主体浓度发生显著的变化的电极，称为工作电极.
电位分析法中离子选择性电极为指示电极，在电解分析和库仑分析中所用的铂电极为工作电极.
定义：与被测物质无关，电位已知且稳定，提供测量电位参考的电极，称为参比电极.前述标准氢电极可用作测量标准电极电位的参比电极.但因该 种电极制作麻烦，使用过程中要使用氢气，因此，在实际测量中，常用其它参比电极来代替.
1，甘汞电极（Calomel electrode)
定义：甘汞电极由汞，Hg2Cl2和已知浓度（0.1,3.5,4.6M）的KCl溶液组成.
电极组成：Hg Hg2Cl2,KCl(xM) ; 如下图所示.
（二）参比电极
图8.7 甘汞电极 (a)233型；（b)217型
1-导线；2-加液口；3-KCI溶液；4-素烧瓷芯；5-铂丝
6-Hg;7-Hg2CI2
可见，电极电位与Cl-的活度或浓度有关.当Cl 浓度不同时，可得到具有不同电极电位的参比电极.（注意：饱和甘汞电极指 KCl 浓度为4.6M)
电极反应：Hg2Cl2(s) + 2e == 2Hg(l) + 2Cl-
电极电位：
特点:
a) 制作简单，应用广泛；
b) 使用温度较低（<40oC).但受温度影响较大.（当T从20oC 25oC时，饱和甘汞电极位从0.2479V 2444V,E=0.0035 V);
c) 当温度改变时，电极电位平衡时间较长；d) Hg(II）可与一些离子产生反应.
阻抗高，电流小，KCl渗漏少
适宜于水溶剂
阻抗小，有渗漏，接触好
适宜非水溶液及粘稠液
图8.8 甘汞电极
2,Ag/AgCl电极
定 义：该参比电极由插入用AgCl 饱和的一定浓度（3.5M或饱和KCl溶 液）的 KCl 溶液中构成.
电极组成：Ag AgCl,(xM)KCl
电极反应：AgCl + e == Ag + Cl-
电极电位：
构 成：同甘汞电极，只是将甘汞电极内管中的（Hg,Hg2Cl2+饱和KCl) 换成涂有AgCl的银丝即可.
特 点：a) 可在高于60oC的温度下使用；
b) 较少与其它离子反应（但可与蛋白质作用并导致与待测物界面的堵塞）
银-氯化银电极
在银丝或铂丝上镀一层纯银，将其洗净后，以其为阳极置于lmol/LHCI中，电解约 0.5 h，这时在电极上覆盖一层淡紫色的AgCI层，再将其放在用AgCI饱和的Cl-溶液，即制得银一氯化银电极.
图8.9银-氯化银电极
1-导线；2-Ag-AgCI丝；3-KCI溶液；4-素烧瓷芯
三，参比电极使用注意事项
1）电极内部溶液的液面应始终高于试样溶液液面！（防止试样对内部溶液的污染或因外部溶液与Ag+,Hg2+发生反应而造成液接面的堵塞，尤其是后者，可能是测量误差的主要来源）
2）上述试液污染有时是不可避免的，但通常对测定影响较小.但如果用此类参比电极测量K+,Cl-,Ag+,Hg2+ 时，其测量误差可能会较大.这时可用盐桥（不含干扰离子的KNO3或Na2SO4）来克服.
（三）辅助电极或对电极
（四）极化电极和去极化电极
在电解过程中，插入试液中电极的电位完全随着外加电压的变化而变化或当电极的电位改变很大而电流改变很小时，这类电极称为极化电极.如普通极谱中所用的滴汞电极.当电极电位不随着外加电压的变化而变化，或当电极的电位改变很小而电流改变很大时，这类电极称为去极化电极.如电位分析法中饱和甘汞电极和离子选择性电极.
它们提供电子传递的场所，当通过电流很小时，一般直接由工作电极和参比电极组成电池，但当电流较大时需采用辅助电极构成三电极系统来测量.

❹ 电极的物理种类

任何金属与电解液接触都会产生电势（位），这是电极的最主要的特征性质。如果电极界面上存在着单独一种氧化还原对的快速电子交换，即存在着交换电流很大的（见迁越超电势）单一电极反应，这种电极能很快建立电化学平衡，称为可逆电极。可逆电极的电势能较长时期维持稳定，抗干扰能力较大，并能精确测量。它是可逆电池的必要组成部分，是电位分析法测量装置的核心部件，有重要的实用意义。可逆电极有以下类型：
① 金属电极，如铜电极（图2），其特点是氧化还原对可以迁越相界面。
② 氧化还原电极，例如Pt|Fe，Fe电极 （图3）、Pt|Mn,MnO嬄，H电极等。它的氧化还原对不能迁越电极相界面，电极的铂Pt只表示电极金属是惰性的，它只是提供电子交换的场所，实际应用时可采用任何惰性金属。③ 气体电极，是氧化还原对的一个组分为气体时的氧化还原电极 （图 4），例如氢电极 (Pt|H2|H）、氯电极（Pt|Cl2|Cl）等。为了加速达成平衡，金属铂上需要镀上铂黑以增加表面积并起电催化作用。
电极
④ 难溶盐电极，氧化还原对的一个组分是难溶盐或其他固相。因此它包含三个物相、 两个界面（图1），在每一相界面上存在着单一的快速迁越过程，如甘汞电极（Hg|Hg2Cl2|Cl）、氧化汞电极（Hg|HgO|OH）。在甘汞电极中，甘汞与电解液的溶解平衡完全受电液中浓度较高的Cl所控制，Cl在Hg2Cl2|电液界面上的交换速率也很快，故它的电极电势非常稳定。它是最常用的参比电极，有些书刊称这类电极为第二类电极。膜电极 利用隔膜对于单种离子的透过性或膜表面与电解液的离子交换平衡所建立的电势来测量电液中特定离子活度的装置（图5），例如玻璃电极、离子选择性电极。
化学修饰电极 利用吸附、涂敷、聚合、化学反应等方法把活性基团、催化物质等附着在电极金属（包括石墨、半导体）表面上，使之具有较强的特征功能。这是70年代以来电极制备方法的新发展。
单一电极和多重电极 如果电极的金属│电液界面上只存在一种起主导作用的电极反应，这就是单一电极；如果存在的不只是一种电极反应，就是多重电极。例如锌电极(Zn|ZnSO4水溶液）上可能存在两种电极反应：
Zn─→Zn+2e ⑴
2H+2e─→H2 ⑵
但由于金属锌上的氢超电势很高，反应⑵速率太小，反应⑴是主导的，上述锌电极被认为是单一电极，是典型的可逆电极。当不太纯的锌浸入硫酸中时，反应⑴和⑵的速率都较快，所以【Zn|H2SO4】电极是二重电极，它的静态电势可根据反应⑴和⑵的极化曲线和极化规律来判断。金属腐蚀体系常常是二重电极。多重电极不可能是可逆的
实际应用时，被研究的电极称为工作电极W，在电化学分析法中也称指示电极，它的电势可利用与参比电极R组成的二电极测量电池测量。当工作电极需要极化时，则要另用一辅助电极（或称对应电极，用C表示），组成三电极测量电池系统（图6），以提供可调节的电流。此时为了减少电液中欧姆电位降（IR）对工作电极电势测量的误差，参比电极与电解液连接处应采用毛细管，使之尽量靠近工作电极，称为鲁金毛细管。 火花机电极，也称为铜公，也是火花机加工中不可缺少的。
火花机加工时，电极和工件分别连接脉冲电源的两极。在电极与工件上施加的脉冲电压产生火花放电。放电的瞬间温度可高达一万摄氏度以上，高温使得工件表面局部气化或熔化。
紧接着下一个脉冲电压又在电极与工件间产生火花放电，重复上述过程。
通过无数次的重复脉冲放电，最后便加工出与电极形状相对应的形状来。因此只要改变电极的形状就能加工出各种复杂的型面。
火花机加工中，电极的作用是输送加工脉冲，并以电极自身最小的损耗去蚀除工件。常用的电极材料有紫铜、石墨、铜钨合金、银钨合金、钢、黄铜、铸铁等。 纯钨电极是氩弧焊接最早使用的电极，但在直流焊接条件下，电极容易出现不起弧或维护不稳定的情况，加入稀土氧化物能极大的改善这种情况，因此，纯钨电极仅作为交流条件下的焊接电极或作为电阻焊电极。
纯钨电极的使用最广泛的使用在交流焊接交流电下。它一般用于焊接铝，镁合金（AC）一般在交流电下使用。

❺ 离子选择性电极哪四部分构成

离子选择性电极由玻璃微电极,Ag/AgCl导线,电解质(100mM CaCl2)及液态离子交换剂(LIX)四部分组成.

❻ 离子选择性电极的简史

1906年由R.克里默最早抄研究的，随后由德国的F.哈伯等人制成的测量pH值的玻璃电极是第一种离子选择性电极。1934年B.伦吉尔等观察到含氧化铝或三氧化二硼的玻璃电极对钠也有响应。50年代末，G.艾森曼等制成了对氢离子以外的其他阳离子有能斯脱响应的玻璃电极。1936年H.J.C.坦德罗观察了萤石膜对Ca2+的响应，1937年I.M.科尔托夫用卤化银薄片试制了卤素离子电极。1961年匈牙利的E.蓬戈系统研制了以硅橡胶等为惰性基体的,对包括Ag+、S2-和卤素离子在内的多种离子有响应的沉淀膜电极。1966年美国的M.S.弗兰特和J.W.罗斯用氟化镧单晶制成高选择性的氟离子电极，这是离子选择性电极发展史上的重要贡献；次年罗斯又制成第一种液体离子交换型的钙离子电极。与此同时，瑞士的西蒙学派通过从抗菌素制备钾电极，开始了另一类重要的电极，即中性载体膜电极的研究。到60年代末，离子选择性电极的商品已有20种左右，这一分析技术也开始成为电化学分析法中的一个独立的分支学科。

❼ 什么是离子交换系统

离子来交换器是利用阴、阳自离子交换树脂的交换吸附性能，去除水中的各种阴、阳离子，达到脱盐的目的。离子交换器按单台设备分类有阳床、阴床、混床，在水处理应用中，以多种组合形式组成多种除盐系统，以达到设计要求。离子交换器是制备高纯水的必备设备，广泛应用于医药、化工、电子、电镀、锅炉等领域，与反渗透、电渗析组合处理后的水质电阻率可达到1～18M
.CM。电除离子系统（EDI）
EDI（Electrodeionization）技术将电渗析技术和离子交换技术有机地结合在一起，可有效地去除水中微量的电解质离子杂质，连续24小时制取高品质纯水，具有安装简单、作维护方便、无需酸碱再生、不污染环境等优点。
工作原理EDI膜堆是由夹在两个电极之间一定对数的单元组成。在每个单元内有两类不同的室：待除盐的淡水室和收集所除去杂质离子的浓水室。淡水室中用混匀的阳、阴离子交换树脂填满，这些树脂位于两个膜之间：只允许阳离子透过的阳离子交换膜及只允许阴离子透过的阴离子交换膜。
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❽ 离子选择电极分为什么和什么电极两大类

离子选择性电极是一类利用膜电势测定溶液中离子的活度或浓度的电化学传感器内,当它和含待测离子的溶液容接触时,在它的敏感膜和溶液的相界面上产生与该离子活度直接有关的膜电势.离子选择性电极不同于经典的电极,后者的电极电势是氧化还原电势；而前者的膜电势是由电极膜表面的离子交换平衡产生的.指示电极是指,对溶液中参与半反应的离子的活度或不同氧化态的离子的活度能产生能斯特响应的电极,其通过测定电池的电动势或在外加电压的情况下测定流过电解池的电流,即可得知溶液中某种离子的浓度.常用的指示电极主要分为金属电极和膜电极两大类.

❾ PH电极属于"玻璃电极""离子交换电极"还是其它

好象是玻璃电极吧？

❿ 什么叫离子选择性电极和指示电极！~多谢o(∩_∩)o

离子选抄择性电极是一类利用膜电袭势测定溶液中离子的活度或浓度的电化学传感器，当它和含待测离子的溶液接触时，在它的敏感膜和溶液的相界面上产生与该离子活度直接有关的膜电势。离子选择性电极不同于经典的电极，后者的电极电势是氧化还原电势；而前者的膜电势是由电极膜表面的离子交换平衡产生的。

指示电极是指，对溶液中参与半反应的离子的活度或不同氧化态的离子的活度能产生能斯特响应的电极，其通过测定电池的电动势或在外加电压的情况下测定流过电解池的电流，即可得知溶液中某种离子的浓度。常用的指示电极主要分为金属电极和膜电极两大类。