离子选择电极的应用
班级；2013应用化学（专转本）姓名：程楚楚学号：2013070499004
摘要：离子选择电极分析方法一类电化学传感体，由于离子选择性电极选择性好，灵敏度高及使用简便并且能直接测定液体试样,应用范围广，原则上可以制取各种离子的选择电极。
且离子选择电极测量迅速，检验简便，不破坏溶液条件，不进行分离操作。
离子选择电极在的电位对溶液中所给定的离子活度的对数呈线性关系，对某一定离子有特殊的选择性非常适合在食品中进行检验。
，在药物检测中也经常被使用。
离子选择电极分析方法一类电化学传感体，是化学领域中的一种常用的分析手段。
由于离子选择性电极选择性好，灵敏度高及使用简便并且能直接测定液体试样,使溶液的颜色和浊度一般不影响测试结果;对复杂样品无需预处理。
所需仪器设备简单,操作方便,有利于连续与自动分,因此发展非常迅速，目前在愈来愈多的领域都有所应用，许多商品化的离子选择电极在临床分析、环保、空间探测、生命科学、自动化装置、食品和药物分析等多个领域得到广泛应用。
本文我们主要谈一谈离子选择电极在食品与药品中的应用。
1.离子选择电极在食品中的应用
由于离子选择性电极的适应范围广，原则上可以制取各种离子的选择电极。
且离子选择电极测量迅速，检验简便，不破坏溶液条件，不进行分离操作。
非常适合在食品中进行检验。
通常人们用离子选择电极测定食品中的钾、钙、铜、氟、铅等离子的测定。
1.1在钾离子中的应用
测定食品中钾离子的含量对于临床医学有重要，当血清中的浓度超过一定浓度时，心脏会停止跳动。
因此准确滴测定食品总钾离子的含量具有重要意义。
目前用流动注射与全固相钾离子选择性电极联用测定食品、疫血清样品中钾含量得到数据让大部分人满意，为测定钾离子含量的常用方法。
1.2在钙离子种的应用
钙是人体内极其重要的元素,从饮食中摄入钙质是人体获取钙的主要途径。
目前,钙的测定方法有质谱法、发射光谱法、分光光度法、化学滴定法和电位滴定法。
常量钙测定的经典方法为化学滴定法,方法成熟,操作简便,但是对于颜色较深及混浊的样品,终点难以观察,有一定的局限性。
但以钙离子选择性电极为指示电极,甘汞电极为参比电极,EGTA标准溶液为滴定剂( 与钙离子形成络和物),用电位滴定法测定有色或混浊饮料中的钙含量,由电位突跃判断滴定终点,用二阶微商法计算EGTA标准溶液的消耗量,只需要突跃点前后四个数据即可。
查阅一些相关的文献得到，许多专家在用离子选择电极测定钙离子含量的方面都得到了人满意的结果。
[1]
1.3在铜离子中的应用
铜能参与酶的催化功能,使脂肪和磷酯氧化,使含糖的食品加速分解,铜也是有机体必需
的微量元素,但是过量的铜会引起人体急性中毒。
目前测定微量铜的方法有二乙胺基二硫代甲酸钠法和原子吸收分光光度法，前者操作繁锁费时,后者虽然快速准确,但所用仪器较昂贵。
选择离子选择电极则可避免上述的问题。
查阅文献发现李小梅[2]采用铜离子选择电极法测定蔗糖中铜的含量,线性范围为 1.00×10-6～1.00×10-4mol·L-1,平均回收率为101.5%,RSD=2.4%(n= 4)。
甑宝勤等[3]采用巯基棉分离富集痕量铜,用HCl作洗脱剂,建立了饮料中痕量铜的离子选择电极分析方法,灵敏度可达 3.×10-8mol·L-1检出限为8.30×10-8mol·L-1,相对偏差为3.8%。
结果都比较令人满意。
1.4在氟、铅离子中的应用
氟是人体所必需的微量元素之一,缺氟可以引起龋齿及骨质疏松, 过高的氟对心血管不利。
因此准确测定出食物中氟化物的含量,对估计人体的摄氟量,进行有效地防治氟病具有重要的实践意义。
目前,氟化物的检测方法有多种,如:比色法、气相色谱法、液相色谱法以及离子色谱法等,这些方法各有所长,但在不同程度上存在选择性较差、灵敏度低及需要使用昂贵的仪器、操作复杂、费时费力等缺点,而无法满足许多实际样品测定的需要。
采用离子选择电极，同样可以解决上述问题。
查阅文献发现王彤[4]用氟离子选择电极在pH为5.0～5.5的总离子强度调节缓冲剂体系中测定蔬菜中的微量氟线性范围为1.0×10-6～1.0×10-1mol·L-1,检测下限为3.0×10-7mol·L-1。
该法简便、快速,灵敏度高,选择性好,可用于测定各种蔬菜中的氯。
赵保慧等[5]用标准校正法,即用两种不同浓度的标准溶液对仪器进行两点校准,然后直接测定pF值,计算出氟含量,回收率测定结果证明,方法可靠。
铅的积累会导致人体中毒,损害中枢神经和肝脏。
[6]饮料中的铅主要来源于原料、加工和包装过程的污染。
因此检测食品中铅的含量意义重大。
查阅文献发现黎晨等[7]以5 %的抗坏血酸为掩蔽剂,0.1mol·L-1的NaNO3溶液为离子强度调节剂,用浓度比为1∶1的醋酸和醋酸铵缓冲液,在pH为 5.5左右,对饮料中的铅进行测定,检出限为 1.2×10-8mol·L-1,回收率为85%～113.5 %,变异系数为4.3%.。
测定数据可观。
2.离子选择电极在药品中应用
离子选择电极在的电位对溶液中所给定的离子活度的对数呈线性关系，对某一定离子有特殊的选择性，在药物检测中也经常被使用。
2.1在氧氟沙星中的应用
氧氟沙星是一种氟喹酮类抗菌药。
查阅文献资料发现张祯等人[8]研究以氧氟沙星碘化物与碘化铋的分子缔合物为电活性物制备了一种新型的聚氯乙烯膜氧氟沙星选择电极。
并以类似的方法制备了曲马多选择电极。
氧氟沙星选择的能斯特响应范围为 1.0×10-2～2.2×10-5mol/L斜率为30mV/pc检测限为1.6×10-5mol/L;曲马多选择电极的能斯特响应范围为1.0×10-1～6.3×10-6mol/L,检测限为3.2×0-6mol/L。
此电极响应迅速,重现性好,分别用于药片中氧氟沙星和注射液中曲马多的测定,结果与紫外分光光度法相符。
.2.2在诺氟沙星中的应用
诺氟沙星是一种杀菌剂,临床上用于消化系统,泌尿系统疾病的治疗,它的测定一般采用分光光度法和高效液相色谱法。
但经查阅文献发现李东辉等人[8]通过研究,发明了一种以诺氟
沙星碘化物与碘化铋的分子缔合物为电活性物的新型PVC膜诺氟沙星选择电极。
电极的能斯特响应范围为1.8×10-2～6.3×10-5mol/L,斜率为30mV/pc,检测限为4.5×10-5mol/L。
此电极响应迅速、重现性好用此电极以标准曲线法对药物中诺氟沙星(NFLX)进行测定,方法简便,结果与药典法相符。
电极的有效使用期为两个月左右。
2.3在氟哌酸中的应用
氟哌酸是人工合成的广谱高效低毒的吡酮酸类抗感染药物。
郭林等人[9]采用正交设计法研究了离子缔合物种类,活性物在膜相中的浓度及增塑剂三因素对电极性能的影响后,研制了稳定性和重现性良好的氟哌酸石墨内导PVC膜电极。
电极的线性响应范围为10-2～10-5mol/L,检测下限可达2.5×0-6mol/L,此电极可直接用于胶囊含量的测定,平均回收率为99.36%,相对标准偏差为0.85%。
采用离子选择电极法测定含量,操作简便,与药典法测定结果基本一致。
连军等人[10]也认为离子缔合物种类,膜相中活性物浓度和增塑剂三因素对电极性能有影响,以四苯硼—洛美沙星形成的缔合物为电活性物质研制了涂碳PVC膜洛美沙星电极,用于测定新型长效氟喹酮类抗菌药洛美沙星。
其能斯特响应范围为 2.0×10-3～1.0×10-5mol/L,检测限为4.0×10-6mol/L,级差为28.9mV/pc。
该电极响应迅速,重复性和稳定性好,应用于洛美沙星药片的含量测定,方法简便,结果满意
参考文献
[1]. 陆益民. 中国调味品 , 2004 , 308 ( 10) : 37 - 38
[2]. 李小梅等. Jour nal of G uangxi Univers it y ( Nat S ci Ed) ,1997 , 22 ( 1) : 74 - 78
[3]. 甑宝勤等. 汉中师范学院学报 , 1999 , 17 ( 1) : 33 - 36
[4]. 王彤. 青岛大学师范学院学报 , 1998 , 15 ( 2) : 45 - 46
[5]. 赵保慧等. 天津城市建设学院学报 , 1996 , 2 (3) : 59 - 62
[6]. 李万霞，郭璇华，龙蜀南，离子选择电极在食品分析中的应用[J].分析仪器，2005（3）:8-12
[7]. 黎晨等. 食品科学 , 1998 , 19 ( 3) : 59 - 61
[8]. 汪敏,龙云,李东辉,等.聚氯乙烯膜氧氟沙星和曲马多选择电极[J].分析化
学,1997,25 (4) :448～451.
[9]. 李东辉,汪敏,丁杨栋.聚氯乙烯膜诺氟沙星选择电极的研制及应用[J].分析化
学 ,1996,24 (8) :931～933
[10]. 郭林,王毓忠,林捷.氟哌酸离子选择电极的研制及应用[J].分析化
学 ,1996,24(3):308～311.。