專利名稱：一種自由金屬離子活度測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種自由金屬離子活度測(cè)定裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種自由自由金屬離子活度測(cè)定裝置。
技術(shù)背景[0002]在工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，對(duì)于自由離子的測(cè)定是必須的，但是，在大多數(shù)情況 下，受重金屬污染的河流、海洋以及土壤溶液中游離重金屬離子濃度是決定其生物可給 性和毒性的最主要因素。目前已經(jīng)建立了多種測(cè)量游離金屬離子濃度的方法，如離子選 擇性電極法測(cè)量中受其它金屬離子的干擾，其線性響應(yīng)范圍都在高濃度區(qū)，而絕大多數(shù) 環(huán)境樣品中游離金屬離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其響應(yīng)范圍；電化學(xué)伏安法能直接測(cè)定低濃度的 重金屬離子濃度，但該方法實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于電流的使用破壞了溶液平衡，溶液中的有機(jī) 質(zhì)容易吸附在電極上而影響電極的富集和溶出過(guò)程；陽(yáng)離子交換樹(shù)脂法可以同時(shí)測(cè)定環(huán) 境溶液中多種游離重金屬離子濃度，然而該方法需要對(duì)所選樹(shù)脂的吸附特性有很詳細(xì)的 了解，在進(jìn)行形態(tài)分析時(shí)還必須考慮環(huán)境溶液的組成。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自由離子濃度測(cè)定裝置及方法。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種自由金屬離子活度測(cè)定裝置，它包括受體池單 元和供體池單元，受體池單元包括受體池與受體溶液，受體池與受體溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵I 組成一個(gè)循環(huán)裝置，供體池單元包括供體池與供體溶液，供體池與供體溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵 II組成一個(gè)循環(huán)裝置，受體池與供體池通過(guò)陽(yáng)離子交換膜相連通，受體溶液中插裝有電 導(dǎo)電極I和離子選擇電極I，電導(dǎo)電極I與電導(dǎo)儀相連，離子選擇電極I與電位儀相 連，供體溶液中插裝有電導(dǎo)電極II和離子選擇電極II，電導(dǎo)電極II與電導(dǎo)儀相連，離子 選擇電極II與電位儀相連。[0005]所述離子選擇電極為pH電極或鉀離子選擇電極。[0006]所述測(cè)定的金屬離子為Cu、Zn、Ni、Cd、孫。[0007]本實(shí)用新型的自由金屬離子活度測(cè)定裝置為一個(gè)杜南交換裝置，它是建立在杜 南平衡的理論基礎(chǔ)上的，杜南交換裝置為雙端循環(huán)裝置。供出小室內(nèi)直徑為2cm，深 4.3cm，體積為13.5mL;接受小室直徑為2cm，深3.3cm，體積為10.3mL，離子交換膜的 直徑為3.0cm，兩室螺旋接口，可將離子交換膜固定，離子交換膜是兩螺旋接口旋緊時(shí)由 環(huán)形墊圈固定。供體溶液和受體溶液被陽(yáng)離子交換膜隔開(kāi)，將反應(yīng)池分隔為兩部分供 體池和受體池。陽(yáng)離子交換膜為Nafion 117 (Du Pont)，表面帶負(fù)電荷，陰離子和絡(luò)合態(tài) 的陽(yáng)離子無(wú)法通過(guò)，這樣經(jīng)過(guò)交換膜后進(jìn)入受體池的只有自由態(tài)的陽(yáng)離子。供體池裝有 基質(zhì)液，即與土壤平衡的溶液或絡(luò)合物溶液，受體池裝有與供體液大致相同濃度支持電 解質(zhì)KNO3溶液。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，由于兩邊溶液的化學(xué)勢(shì)不相等，就會(huì)引起兩邊溶液中包 含的小離子互相擴(kuò)散，最后導(dǎo)致化學(xué)勢(shì)相等，即達(dá)到杜南平衡，即供體液和受體液中金屬離子的活度比(電荷修正)相等，即
權(quán)利要求1.一種自由金屬離子活度測(cè)定裝置，其特征在于它包括受體池單元和供體池單 元，受體池單元包括受體池與受體溶液，受體池與受體溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵I組成一個(gè)循環(huán) 裝置，供體池單元包括供體池與供體溶液，供體池與供體溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵II組成一個(gè)循 環(huán)裝置，受體池與供體池通過(guò)陽(yáng)離子交換膜相連通，受體溶液中插裝有電導(dǎo)電極I和離 子選擇電極I，電導(dǎo)電極I與電導(dǎo)儀相連，離子選擇電極I與電位儀相連，供體溶液中 插裝有電導(dǎo)電極II和離子選擇電極II，電導(dǎo)電極II與電導(dǎo)儀相連，離子選擇電極II與電 位儀相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由金屬離子活度測(cè)定裝置，其特征在于所述離子選擇 電極為pH電極或鉀離子選擇電極。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自由金屬離子活度測(cè)定裝置，它包括受體池單元和供體池單元，受體池單元包括受體池與受體溶液，受體池與受體溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵Ⅰ組成一個(gè)循環(huán)裝置，供體池單元包括供體池與供體溶液，供體池與供體溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵Ⅱ組成一個(gè)循環(huán)裝置，受體池與供體池通過(guò)陽(yáng)離子交換膜相連通。本實(shí)用新型可以同時(shí)測(cè)定多種金屬和重金屬離子，而且彼此之間不會(huì)發(fā)生干擾。它的測(cè)量范圍很廣，不僅適用于一般的常量、微量分析，而且還適用于痕量分析。
文檔編號(hào)G01N27/26GK201803980SQ20102055379
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者劉世亮, 楊喜田, 王代長(zhǎng), 饒偉 申請(qǐng)人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)