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詳細介紹：

9617BN氯離子電極操作說明書

前言：奧立龍的9417氯離子及9617復合式氯離子電極用于測定水溶液中游離氯離子是zui為快速、經(jīng)濟、準確的方法！通常分析程序須知溶液，電極特性及電極原理。至于儀器的操作請參閱儀器操作說明！奧立龍復合式氯離子電極9617BN主要運用在使用于小量樣品且流動很小的情況下，但不可使用于傳統(tǒng)攪拌分析！

注意：（1）電極使用前請仔細閱讀操作說明書，若有不詳之處，以原文為準。

基本配置：

9617BN氯離子電極壹支         900062電極填充液壹瓶     英文說明書壹本

選購附件及消耗品：

941706 氯化鈉標準液（0.1M）     941707氯離子標準液（100ppm）

941708氯離子標準液（1000ppm）  900017氯化物填充液

940011離子強度調節(jié)劑            900062電極填充液

948201拋光紙（用于磨去電極表面污物或氧化層）     941709除干擾劑

900001電極填充液（適合用在樣品濃度高于10^－2M或355ppm）

用戶自備附件：磁力攪拌器（含攪拌子）          移液管（1mL）2根

蒸餾水或去離子水     150或200mL 塑料燒杯10個       塑料洗瓶1個

磁力攪拌器（含攪拌子）          移液管（1mL）2根

四、電極準備：

型號： 9417BN

1、拿掉前端的塑料套。

2、參考電極900200的操作手冊內層填900002填充液，外層填900003填充液。

型號： 9617BN

1、填充液900017的配方可減少蛋白質及所含氯離子污染樣品，可使用在全部氯離子測定！

2、目前Orion亦提供900001填充液，用于樣品氯離子大于0.01M。

填充程序（9617BN電極）：電極在運送中并沒有填入填充液，請依下列程序填入：

1、將白色填充蓋鎖在填充瓶上（紅色內蓋須拿掉）。

2、將填充液瓶垂直拿著并由電極孔注入少量填充液，將電極內的O-ring濕潤，并將電極恢復垂直。

3、使用大姆指按下電極上方蓋，使內部少量的填充液可濕潤感應頭內部膜合部份，并流出幾滴填充液。

4、放松電極上方蓋（內有彈簧），其張力將電極立即恢復原狀，如果無法立即恢復原狀，請檢查電極的O-ring是否濕潤，并重復2~4步驟，直到可立即恢復原狀，并加入電極液直到高度達填充孔的位置。每天在使用前填入填充液，填充液的液位高度至少須高于樣品溶液液面1寸，如果少于1寸，電極電位易呈現(xiàn)不規(guī)律變化。

四、檢查電極斜率：電極斜率定義為在濃度差10倍之間兩個溶液的電位之差。

1、如果電極已干燥儲存，請按電極準備程序部份處理。

2、連接電極到pH/mV儀器上。

3、加100ml的蒸餾水到150ml的燒杯，加入2ml的ISA （訂貨號：940011）充份攪拌，調儀器到mV模式。

4、潤濕并沖洗電極后將電極浸入上述蒸餾水中。

5、選擇0.1M或100ppm或10%或0.1%的NaCl標準液，取1ml標準液加入燒杯中充份攪拌，當讀值穩(wěn)定后請記下電位mV值。

加入10ml相同標準液充份攪拌，當讀值穩(wěn)定后記下電位單位mV。

7、上述兩個電位差即為斜率，應該在54-60mV/decade（當溶液溫度在25^oC時）如果不在54-60之間，請參閱故障排除部份！

五、分析準備：

1、氯離子濃度單位可選任何常用單位如下表：

濃度轉換因子：

2、樣品注意事項：電極殼體表面為環(huán)氧樹脂可耐無機溶液，但對溶液中含methanol benzene，acetone等有機物質就可能損壞殼體。在測量的過程中，樣品及標準液須保持在同一溫度，并低于100^oC以下！

3、測量注意事項：

①每100ml的樣品或標準液均須加入2ml的ISA。

②攪拌速度須一致，如果攪拌器表面因內部馬達引起溫度升高請用紙片或其它隔熱材質隔開（9617BN復合電極不建議攪拌）。

③每隔2小時將電極浸到校正時所用zui低濃度標準液中以確認校正及偏移，如果數(shù)值有改變則重新校正。

④校正時使用新鮮的標準液。

⑤每次測完必須使用蒸餾水沖洗，并將附著水滴吸掉，請勿摩擦電極下方感測部份。

⑥請將樣品與標準液置于室溫，其溫度達穩(wěn)定平衡后再測！

⑦當電極侵入溶液時，每次需檢查是否有氣泡附著在底部，可以通過攪動去除。

⑧當電極反應慢，可能是感測組件可能被污物所覆蓋，使用拋光紙磨轉底部感測組件30秒（可平置于桌面，下面墊軟墊，磨時繞小圈圈或使用手撐住拋光紙）注意使用粗糙的一面，磨完后請沖洗并浸在標準液中5分鐘后才開始使用！

⑨對于高離子強度的樣品,準備標準液的背景成份盡可能與樣品相同!

六、分析程序：

1、分析技術

（1）直接校正：

直接校正是一個簡單程序，針對測量大量樣品僅需1臺儀器，進行校正是使用一系列標準液，而樣品濃度的決定在于標準液的濃度，每一個樣品及標準液都需添加離子強度調節(jié)劑（ISA）以確保全部反應都在相同的離子強度條件下。

（2）添加技術：

添加技術提供了一個非常有用的測量樣品的方法，此測量方法和直接校正的方法并不相同。在此方法中任何常用濃度單位都可以用來測量。這種技術可以用在測量總濃度中存在大量(50~100倍)的錯合劑的樣品。

①已知添加法：

是一個可用于稀釋樣品的方法，用這種方法可以檢查用直接校正法測量的結果（當樣品溶液中不存在錯合劑）或測量總離子濃度中存在過量錯合劑的樣品。此方法是將電極浸在樣品溶液中并添加標準液，從添加標準液前后電極數(shù)值的變化，可計算出原始樣品的濃度。

②已知扣除法：

是一個可以用在快速滴定或測量物質本身無法提供穩(wěn)定標準的情況下所采用的方法。但這種方法必須知道標準液與樣品之間的反應比例。

③樣品添加法：

是用來測量溶解固體樣品，高黏性樣品，小量或高濃度樣品的方法。為減去樣品背景的影響或減去溫度變化影響，此方法并不適用稀釋或低濃度樣品。電極浸在含有待測離子的標準液并添加定量的樣品，由原始樣品濃度添加前后的電極的變化來計算。

④樣品扣除法：

此方法適用于待測量的離子并沒有離子選擇性電極存在。將電極浸在一個包含有電極可感測離子的試劑溶液中，該離子可以與樣品反應。這種方法還可用于樣品體積小，樣品的穩(wěn)定標準液很難配制及高黏度或高濃度樣品的測量。但此方法不適用稀釋樣品的測量。當然這種方法也需要知道標準液與樣品之間的反應。 

（3）滴定法：

滴定法是定量分析技術，是在測量過程中不斷增加的滴定劑與樣品中欲測離子進行反應，通過感測電極測定滴定終點，離子選擇性電極可用于終點檢測。因為此方法不受濁度或色度的影響，通過這種方法測量的結果比直接測量所得的結果精度大約高10倍，但這種方法較耗時。

七、直接測量：

1、依前述章節(jié)組裝好電極。

2、依參考電極90-02操作手冊填充填充液，內層請?zhí)?/span>Orion No. 900002，外層請?zhí)?/span>No.90003。

3、連接電極到儀器。

4、準備兩個標準液，其濃度相差10倍，且樣品濃度在這兩個標準液之間，標準液的單位可以依照需求使用任何常用單位，全部標準液與樣品應在相同的溫度。

5、如果使用具有直接濃度讀出功能的儀器：

①取100mlzui低濃度的標準液置入150ml燒杯中，并加2ml ISA充份攪拌。

②使用蒸餾水清洗電極，用紙巾擦干并浸入燒杯中，等待讀值穩(wěn)定，然后依儀器操作程序調整到該標準液的值。

③取100ml的高濃度標準液倒入150ml的燒杯，并加入2ml的ISA充份攪拌。

④用蒸餾水清洗電極，用紙巾擦干后浸入燒杯中，等待讀值穩(wěn)定，按照儀器的校正程序完成第二個標準液校正。

⑤取100ml的樣品倒入150ml的燒杯并加入2ml ISA充份攪拌，用蒸餾水清洗電極，用紙巾擦干后浸入樣品溶液中，則儀器顯示濃度。

上述為典型的氯離子電極校正曲線方法，在直接校正程序中需使用半對數(shù)表建立校正曲線，對數(shù)橫軸為濃度；線性縱軸為電位。在校正曲線的線性區(qū)域，只要三個標準液來校正即可；在非線性部份則需要更多校正點。直接測量方法，其測定的樣品濃度須在線性范圍內，測量低濃度在非線性區(qū)域內。

6、使用儀器具僅具mV文件：

①調儀器至mV模式。

②取100ml的低標準液倒入150ml燒杯加入，2ml ISA*攪拌。

③用蒸餾水沖洗電極，用紙巾擦干后浸入燒杯中，待讀值穩(wěn)定，記錄下mV值。

④取100ml的高標準液倒入150ml燒杯，加入2ml ISA*攪拌。

⑤用蒸餾水沖洗電極，用紙巾擦干后浸入燒杯中,待讀值穩(wěn)定記錄下mV值。

⑥使用半對數(shù)表來做校正曲線，電位（mV）在線性縱軸，濃度在對數(shù)橫軸。

⑦取100ml的樣品倒入150ml燒杯加入，2ml ISA充份攪拌。

⑧用蒸餾水沖洗電極，用紙巾擦干后浸入樣品液中，當讀值穩(wěn)定后記下mV值。

⑨使用在步驟6已制做好校正曲線對照，以求得樣品濃度值。

八、低濃度范圍測定：

此程序適用于具低離子強度的溶液，其氯離子濃度低于10^－4M。對于低濃度但具高離子強度的溶液同樣可使用相同的程序，但標準液的背景成份需與樣品相似，測定須注意下列事項：

★須充份的時間供電極穩(wěn)定，較低的濃度須更長的反應時間。

★攪拌速度須一致。

測量程序：

1、準備

①拿掉電極保護套。

②填充參考電極900200依操作手冊，填No. 900002于內層，填No. 900003于外層。

③連接電極到儀器上，并將主機設定到mV模式。

④選擇標準液1000ppm或稀釋0.1M標準液至0.01M。

⑤配制低濃度ISA（1.0M NaNO₃）：使用蒸餾水稀釋20ml的ISA（No. 940011）到100ml，此低濃度ISA僅供低濃度樣品的測定。

2、測定

①取100ml蒸餾水到150ml燒杯，加入1ml的低濃度ISA。

②用蒸餾水沖洗電極，用紙巾擦干后，浸入燒杯中充份攪拌。

③加入1000ppm或0.01M的標準液到燒杯中（具體添加的步驟請參閱表2），記錄每次加入離子強度調節(jié)劑后的穩(wěn)定電位，并在半數(shù)對表上做校正曲線，濃度標示在對數(shù)橫軸，電位標示在線性縱軸。每天準備新鮮的標準液來建立校正曲線。

④取100ml的樣品倒入燒杯中，用蒸餾水沖洗電極，用紙巾擦干后，將電極浸入樣品液中，并加入1ml Low-Level ISA。

⑤經(jīng)充份攪拌后，待讀數(shù)穩(wěn)定記錄mV值。

⑥根據(jù)低濃度校正曲線求出樣品濃度。

九、標準液添加法：

標準液添加法是一種測定樣品快速方便的方法。此方法不需要做校正曲線，可用來測量總離子濃度中存在大量錯合劑的樣品，根據(jù)測定添加標準液前后的電位來計算樣品的濃度。測量須符合下列情況：

★添加后濃度比原先大約多一倍。

★樣品濃度須在預估范圍3倍之內。

★通常沒有錯合劑存在或存在過量錯合劑。

★在標準液添加前后未錯合離子及錯合離子比率沒改變。

★樣品及標準液須在同一濃度。

測量程序：

1、準備

①拿掉電極保護套。

②填充參考電極90-02依操作手冊填No. 900002于內層，填No. 900003于外層。

③連接電極到儀器。

④準備添加到樣品的標準液（參考表3）。

⑤按測定電極斜率程序測得電極斜率。

⑥使用蒸餾水沖洗電極，并用紙巾擦干。

2、測定

如果使用儀器具直接已添加讀出功能

①將儀器設定到已知添加檔。

②取100ml的樣品到燒杯，使用蒸餾水清洗電極，并用紙巾擦干后，浸入樣品中。

③待讀值穩(wěn)定后，按儀器的操作程序操作。

④加入適當量的標準液到樣品液中充份攪拌。

⑤待讀值穩(wěn)定后按儀器的操作程序操作。

使用儀器只具mV功能

①mV模式的分辨率必須是0.1mV。

②設定儀器到mV模式。

③取100ml的樣品倒入150ml燒杯，并加入2ml ISA充份攪拌。

④用蒸餾水沖洗電極，用紙巾擦干后浸入樣品液中，如果讀值不在000.0mV，調儀器到顯示000.0mV，如果無法調到000.0mV，則記錄下該值。

⑤加入適當量的標準液充份攪拌。

⑥當讀值穩(wěn)定后，記下添加后的mV值，如果儀器在步驟3無法調到000.0，則記下mV值，并求出mV差異值△E（添加前后）。

十、電極儲存：

9417BN：

9417BN電極須沖洗干凈，干燥保存，在長期保存時套上電極套以保護感測頭。

9617BN：

9617BN電極應避免填充液因水份蒸發(fā)而結晶，在儲存一周內或測定間隔，電極應浸在0.01M的標準液；在長期儲存應將填充液排出，并用蒸餾水沖洗干凈，干燥保存。900200雙階參考電極（應避免結晶產(chǎn)生）：

900200電極在二小時操作間隔內可懸空保存，若達一周應浸泡在填充液中、0.01M標準液或蒸餾水中，內部填充液應避免因蒸發(fā)而造成結晶；但長期儲存超過一周，應排出填充液并用蒸餾水沖洗干凈，干燥方式保存。

拆開及清洗96-17BN電極：

9617電極不建議也不需要常分解，如果電極內部有沉積產(chǎn)生或樣品反應產(chǎn)生沉淀等，則內部需要清洗。清洗時用填充液填入沖洗并用手按電極上蓋，使內部液體流出重復數(shù)次，直到清洗*。如果須更*清洗則需拆開電極，請按下列程序：

★使用填充液先濕潤電極內的綠色Oring，再按下電極上方蓋使填充液排出。

★松開上蓋，分離上蓋及彈璜。

★緊抓電極本體中將中間Inner body往下壓，使其與電極外管分開。

★使用清潔衛(wèi)生紙抓著Inner body下方慢慢旋轉拉出，請勿碰觸AgCl圓點，上方使用蒸餾水清洗。

組合電極：

★使用一點蒸餾水或填充液濕潤Orion，將中間電極伸入外管并慢慢旋轉推入直到與外管密合。

★套上彈簧及電極上蓋并鎖緊，再填入填充液則電極可準備使用。

十一、故障排除：

故障排除檢查清單

十二、故障排除指導

在故障排除中，zui重要原則是依系統(tǒng)個別組件逐一檢查，在系統(tǒng)的組件有：1）儀器，2）電極，3）標準液，4）樣品，5）分析技術。

1）儀器：

儀器是zui容易排除可能造成錯誤的組件，奧立龍的儀器在操作手冊中提供了檢查程序，并針對檢查附有短路蓋。

2）電極：

①使用蒸餾水充份清洗電極。

②檢查電極斜率。

③如果電極在此程序失敗，請依照測量注意事項中研磨的操作步驟，利用拋光紙研磨氯離子電極。

④請依參考電極操作手冊小心清洗型號90-02參考電極。

⑤重復步驟2。

⑥如果電極仍無法正常操作，可能是氯離子電極或參考電極有問題，為此請使用一支可正常操作的工作電極重復斜率的檢查。

⑦如果穩(wěn)定性及斜率檢查都正常，但測量問題仍然存在，樣品可能含有干擾物質或錯合劑或使用技術錯誤，請參閱以下章節(jié)。

⑧在更換“故障“電極之前或如果無另一支電極供測試，請參閱操作手冊，并確定以下事項：

★*清洗電極。

★正確準備電極。

★使用正確填充液，ISA及標準液。

★正確測量。

★參閱故障排除檢查清單。

3）標準液：

測量結果的品質與標準液品質有很大關連，但有任何問題需重配新的標準液，它可節(jié)省故障排除的時間！很多錯誤結果都是因標準液受污染，稀釋蒸餾水的質量，或濃度計算錯誤。

*方法是一系列稀釋法來配制標準液，此程序先配制一個標準液再用定量瓶來稀釋配制第二個標準液，然后再用定量瓶來稀釋第二個標準液成為第三個標準液，直到所需的標準液都已配制好。

4）樣品：

如果電極在標準液中測量正常，但在樣品中不正常，請檢查是否可能有干擾物質，錯合劑或其它物質影響反應或損壞感測電極或參考電極，如果可能了解樣品成份并檢查是否造成問題。

5）分析技術：

檢查分析技術是否適用您的樣品，直接測量法并非*選擇方法；如果不同樣品離子強度變化明顯，則已知添加法為選擇；如果測量低濃度，請確定依低濃度測量技術執(zhí)行，并請確定所測量的離子濃度在電極的檢測范圍內！如果有問題存在，請參閱操作程序及操作手冊以確定適當?shù)姆治黾夹g。

十三、電極特性：

1、電極反應：

利用電極電位mV值和濃度在對數(shù)表上做圖，其直線的斜率大約54到60mV/每10倍濃度。電極的反應時間，依液體濃度不同從數(shù)秒到數(shù)分鐘即達到99%的穩(wěn)定電位讀值。

2、再現(xiàn)性：

再現(xiàn)性受溫度變化，飄移及噪聲的因素等，當在電極的操作范圍內再現(xiàn)性與濃度無關，當每小時校正，用電極直接測量的方法可得到±2%再現(xiàn)性。

3、溫度影響：

因電極的電位受溫度改變而影響，故測量時樣品與標準液的溫度應在±1^OC(±2^OF)。在 10^-3M濃度改變1^oC將造成2%誤差。參考電極的電位隨溫度改變，因為其依賴溶解度積平衡。而氯離子的斜率亦隨溫度改變，在表5中所示Nernst方程式斜率s針對氯離子，在不同溫度之下有不同斜率。如果有溫度改變發(fā)生，儀器及電極皆應重新校正。

電極的使用溫度從0-40^OC，需電極達到溫度平衡，電極操作在非室溫情況下可能需平衡時間達1小時，電極若用在溫度高于80^oC僅可短暫使用！

表5  各種理論電極斜率對照溫度

4、干擾：

高濃度離子會形成一種不溶解的銀化合物，此物質可能在薄膜上沉積一層鹽類，而導致電極無法正常使用，此外強還原劑溶液也可能形成一個銀的表層，這兩種情況恢復功能可用拋光紙研磨電極，但樣品中不可含有汞。當溶液中含有氧化劑如Cu^2＋Fe^2＋及MnO₄^－亦可量測。

表6提供zui大允許濃度針對一些常見干擾離子,其表示方式以干擾離子的Molarity與氯離子Molarity之比率。如果超過此比例讀值將會有誤差,如果比率低于表所列,則量測精度及電極的表面都不會受影響,轉換molarity為ppm請參閱表1。

表6 zui大允許干擾離子對氯離子的比率

(a) OH^－的干擾可經(jīng)由加1M HNO₃酸化到pH 4以去除。

(b)溶液中混有鹵素亦可使用CISA加以去除或經(jīng)由Gran’s plot滴定使用CISA程序在下頁可找到。

(c) S^－及CN^－或許可以經(jīng)由添加鎳(＋2)或使用CISA加以去除。

(d)代表一個錯合劑種類,zui大濃度可超過而不會損及電極,顯示值具1%誤差。

使用CISA Use of CISA

經(jīng)由添加CISA可減少對氯離子的干擾,此氧化劑可氧化達500mg/l的S^－2,100mg/l的   Br^－或I^－,100mg/l NH3,或超過Cl^－100倍的CN^－,氯離子可量測在存有其它鹵素而不需使用Gran’s plot滴定,因所使用試劑為強氧化劑,此CISA在處理時需在良好通風,在抽氣柜中進行。

CISA

Orion目錄No. 941709 1M HNO₃及0.1M NaBrO₃

程序:混合CISA以等量加到樣品標準液并允許等待10分鐘后才開始量測,混有CISA的標準液在使用后應丟棄,因較長時間也會氧化氯離子。每次校正請重新配制新的標準液及CISA,依直接量測程序在加入CISA之后。

錯合及沉淀Complexation and Precipitation

氯離子與有些金屬離子形成錯合物,因電極只反應與自由氯離子存在任何錯合劑將導致量測值偏低,表7所列各種錯合劑的濃度將造成10^－4M氯離子的10%量測誤差。

總濃度在存有過量的錯合劑(至少50-100倍)可以使用已知添加法來量測,其量測程序在先前已敘述。

表7 錯合劑造成10^－4M氯子的10%量測誤差

操作原理Theory of Operation

此氯離子電極包含一個感測頭包覆在環(huán)氧樹脂本體中,當感測頭接觸到溶液含有氯離子,則在感測頭產(chǎn)生電位,而此電位依溶液中自由氯離子濃度成比例,其被量測對并與一個固定參考電位相比,量測電位與離子濃度由以下Nernst方程式所述:

　　E=E_O＋S log(A)

此

E=量測電極電位

E_O=參考電位(為固定)

A=在溶液中氯離子活性的層度。

S=電極斜率(大約57mV/每10倍濃度)

此氯離子濃度A,為活性或在溶液中游離氯離子的”有效濃度”。

此氯離子活性相對于自由氯離子濃度C_f,乘上活性系數(shù)r

　　A=r_yC_f

離子的活性系數(shù)變化與總離子強度有很大關系,離子強度被定義為:

離子強度=1/2å(C_jZ_j²)

C_j=離子j的強度

Z_j=離子j的價數(shù)

å符號為在溶液中各種離子的總數(shù)

如果背景離子強度很高且恒比例于感測離子濃度,則活性系數(shù)為常數(shù)(固定),則活性直接比例于濃度。

總離子強度調節(jié)劑(ISA)被添加到氯離子標準液及樣品,則背景離子強度高,并且固定于所變化的氯離子。針對氯離子電極建議的ISA為(NaNO₃),其它溶液亦可使用只要他們不干擾電極把它們當成氯離子,如果樣品離子強度高(大于0.1M)則標準液的配制成份要與樣品相似。

參考電極狀況也必須被考慮,在任何時間兩種不同成份液體接觸時形成Liquid junction potentials,此電位產(chǎn)生因兩種溶液的離子相互擴散,因離子擴散在不同速率被載送的電荷不平衡穿過溶液界面,而導致兩種溶液間電位差。在量測電極這是非常重要,即此電位應保持相同,當參考電極在標準液及樣品時,不然因Liquid junction potential所改變將產(chǎn)生在量測特定離子,電位的誤差。

zui重要系分析師必須控制填充液的成份,填充液必須其正及負離子的擴散到樣品的速度盡可能相同,如果正及負離子的擴散速率一致,則不會造成junction potential。

然而僅少數(shù)樣品可符合上述,特別麻煩在樣品具有高濃度強酸(pH 0-2)或強堿(pH 12-14),具有高mobility的氫離子及OH^－,在樣品中與任何濃度的equitransferent鹽類,根本不可能去除此junction potential的影響,針對這些溶液,電極被建議校正在與樣品相同pH范圍,或使用已知添加法來做離子分析。