[發(fā)明專利]利用離子選擇電極測(cè)定濃度的迭代運(yùn)算法無效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201210122293.1 | 申請(qǐng)日： | 2012-04-24 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102645477A | 公開（公告）日： | 2012-08-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉新敏;李睿;杜偉;李航 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 西南大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01N27/333 | 分類號(hào)： | G01N27/333 |
| 代理公司： | 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275 | 代理人： | 趙榮之 |
| 地址： | 400715*** | 國(guó)省代碼： | 重慶;85 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 離子 選擇 電極 測(cè)定 濃度 運(yùn)算 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種溶液離子濃度測(cè)定方法，特別涉及一種利用離子選擇電極測(cè)定濃度的迭代運(yùn)算法。
背景技術(shù)
由于離子選擇電極應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及科學(xué)研究、醫(yī)療衛(wèi)生、食品檢測(cè)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域。但是離子電極測(cè)定的是離子的活度，而測(cè)定目的往往是離子的濃度。本發(fā)明提出了一種簡(jiǎn)單的迭代運(yùn)算法直接由活度計(jì)算濃度而不需要對(duì)待測(cè)液進(jìn)行任何的處理。
溶液中離子的活度(a)等于該離子的濃度(c)乘以活度系數(shù)(γ)，即ai＝ci×γi。由于活度系數(shù)是溶液中總離子強(qiáng)度(I)的函數(shù)，即Davies公式：
如果需要測(cè)定待測(cè)液中離子的濃度，就必須保持與標(biāo)準(zhǔn)液中相同的離子強(qiáng)度。常用的解決方法有：1)恒定離子背景法。在分析液中除了待測(cè)離子外，還含有一種濃度高而且恒定的其他離子；2)總離子強(qiáng)度校準(zhǔn)的緩沖劑法。加入一種惰性鹽成分的離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑，使標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)液保持相同的離子強(qiáng)度，有時(shí)還加入pH緩沖劑，消除干擾的隱蔽絡(luò)合劑等，以保持一定的離子強(qiáng)度和pH。
不同的緩沖劑不僅可能影響測(cè)定結(jié)果，而且在不同pH值時(shí)的緩沖效果與儲(chǔ)存穩(wěn)定性都不一樣。再則，各種ISE法所用試劑往往同時(shí)兼作標(biāo)準(zhǔn)溶液，各自配試劑作為標(biāo)準(zhǔn)液無法溯源。而近年來的大量研究表明，在高離子強(qiáng)度下，離子間相互作用，離子與電極膜的相互作用，離子的色散力等都對(duì)測(cè)定有著強(qiáng)烈的影響。因此，傳統(tǒng)的利用離子電極測(cè)定濃度時(shí)，都破壞了待測(cè)液的原始狀態(tài)，使得測(cè)定精度和準(zhǔn)確性受到很大挑戰(zhàn)。
因此，急需一種利用離子選擇電極測(cè)定離子濃度的新方法，以克服傳統(tǒng)方法破壞了待測(cè)液狀態(tài)的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用離子選擇電極測(cè)定離子濃度的新方法，以克服傳統(tǒng)方法破壞了待測(cè)液狀態(tài)的缺陷。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明提供的利用離子選擇電極測(cè)定濃度的迭代運(yùn)算法，包括以下步驟：
S1：配制已知濃度和離子活度的待測(cè)離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；
S2：利用電極測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液中各離子的電極電位值；
S3：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的離子活度和電極電位值，以及待測(cè)溶液中離子的電極電位值來計(jì)算待測(cè)溶液中的離子活度；
S4：根據(jù)待測(cè)溶液中離子活度迭代計(jì)算待測(cè)溶液中各離子濃度值：
S5：輸出待測(cè)溶液中離子濃度值。
進(jìn)一步，所述步驟S3具體包括以下步驟：
S31：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的離子活度和電極電位值繪制如下標(biāo)準(zhǔn)曲線：
lna＝kE+b，其中，lna為標(biāo)準(zhǔn)溶液活度的對(duì)數(shù)值，a為標(biāo)準(zhǔn)溶液的離子活度，k為斜率，b為截距，E為離子計(jì)上的電極電位讀數(shù)值；
S32：將步驟S2所得的待測(cè)溶液中離子的電極電位值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到待測(cè)溶液中離子活度。
進(jìn)一步，所述步驟S4具體包括以下步驟：
S41：通過獲取的待測(cè)溶液中離子活度值計(jì)算陽離子M的初始濃度值、陰離子A的初始濃度值；
S42：根據(jù)陽離子M的初始濃度值、陰離子A的初始濃度值按以下公式進(jìn)行第n次迭代運(yùn)算離子強(qiáng)度值：
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