ICS71.040.01 N53 中华人民共和国国家标准 GB/T26811—2011 离 子选择电极 Ionselectiveelectrodes 2011-07-29发布 2011-12-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会分析仪器分技术委员会(SAC/TC124/SC6) 归口。 本标准起草单位:上海精密科学仪器有限公司、华东师范大学、上海市计量测试技术研究院、上海雷 磁仪器厂浦东联营厂。 本标准主要起草人:王巧梅、金春法、吴建忠、丁敏、何品刚、何海东。 ⅠGB/T26811—2011 离子选择电极 1 范围 本标准规定了离子选择电极的类型、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于敏感膜类型的钾、钠、氟、氯、氨等五种通用离子选择电极(以下简称电极)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注入期的引用文件,仅注入期的版本适用于本文 件。凡是不注入期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T191—2008 包装储运图示标志(ISO780:1997,MOD) GB/T2828.1—2003 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样 计划(ISO2859-1:1999,IDT) GB/T2829—2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验) GB/T11606—2007 分析仪器环境试验方法 GB/T26812—2011 离子选择电极校准溶液制备方法 3 电极分类 电极按敏感膜分为表1所规定的类型。 表1 敏感膜类型 电极名称 钾电极 钠电极 氟电极 氯电极 氨电极(复合型) 敏感膜类型 PVC膜 玻璃膜 单晶膜 晶体膜 玻璃膜+透气膜 注:氨电极为复合电极,其他电极与适当的参比电极构成电极对。 4 要求 4.1 电极正常工作条件 电极在表2规定的条件下应能正常工作。 表2 正常工作条件 工作条件 钾电极 钠电极 氟电极 氯电极 氨电极 环境温度/℃ 5~40 环境相对湿度/% ≤85 被测溶液浓度 mol/L10-1~10-510-1~10-610-1~5×10-5 被测溶液温度/℃ 5~50 20~40 5~45 10~40 1GB/T26811—2011 4.2 性能指标 电极性能指标应符合表3的要求。 表3 性能指标 序号 性能 钾电极 钠电极 氟电极 氯电极 氨电极 1 斜率/mV ≥55 ≥56 ≥56 ≥54 ≥55 2实用响应时间/min ≤2 ≤3 ≤1 ≤2 ≤3 3 适用pH范围 4~10 ≥10 4~6 2~6 ≥11 4 内阻/MΩ ≤50 ≤250 ≤1 ≤0.1 ≤1500 5 重复性/mV ≤2.5 ≤3 ≤2.5 ≤3 6稳定性/(mV/24h) 不超过±8 7 选择系数Kpot K+,NH+ 4≤10-1 Kpot K+,Na+≤5×10-3Kpot Na+,K+≤10-1—Kpot Cl-,Br-≤10 Kpot Cl-,I-≤103— 8 绝缘电阻/Ω ≥1011 — 注:稳定性指标仅适用于在线使用的电极。 4.3 电极的外观 电极的外观应满足以下要求: a) 电极应粘结牢固,完整光洁; b) 电极的导线不应有烫伤;芯线、屏蔽线与电极的插头接触应良好,无松动现象; c) 电极的标志应符合7.1的要求。 4.4 电极运输、运输贮存基本环境适应性 电极经包装后,应符合GB/T11606—2007中的相关要求,其中: a) 低温贮存:(-15±2)℃; b) 高温贮存:(55±2)℃; c) 交变湿热:温度55℃;相对湿度95%; d) 碰撞:加速度(100±10)m/s2,脉冲持续时间:(16±2)ms,碰撞次数:(1000±100)次,碰撞频 率(60~100)次/min; e) 跌落:自由跌落高度250mm。 电极经上述试验后,应满足4.2(适用pH范围和选择系数除外)和4.3的要求。 5 试验方法 5.1 试验条件与要求 5.1.1 试验条件与设备 电极的试验条件与设备要求: a) 在GB/T11606—2007规定的参比条件下进行试验; b) 被测液温度除标准中另有规定外均为(25±0.2)℃; 2GB/T26811—2011 c) 制备溶液或清洗电极用的纯水:实验室一级水或电导率不大于0.2×10-6S/cm的蒸馏水(去 离子水); d) 离子计:输入阻抗大于1×1012Ω,分辨率为0.1mV; e) pH计和pH电极:仪器分辨率不低于0.01pH; f) 高阻计:量程不小于1×1014Ω,准确度不低于20%; g) 恒温槽:温度波动度为±0.2℃; h) 分析天平:最大秤量不大于200g,检定分度值为0.1mg; i) 溶液搅拌器; j) 容量瓶、移液管,均为A级; k) 与电极内阻阻值相当,其误差不超过±2%的电阻(如1MΩ、10MΩ、100MΩ); l) 溶液流动池:如图1所示。 图1 溶液流动池示意图 5.1.2 参比电极的选择 参比电极的选择见表4。 表4 对应的参比电极 电极 钾电极 钠电极 氟电极 氯电极 参比电极双盐桥饱和甘汞电极 外盐桥为内充0.1mol/L 醋酸锂的3%琼脂溶液饱和甘汞电极汞—硫酸亚汞 电极或外盐桥为 硫酸盐的双盐桥电极 注:也可采用生产厂规定的参比电极。 5.1.3 校准溶液 按GB/T26812—2011规定的方法制备。 5.1.4 电极的预处理 电极的预处理按制造厂规定或按下列方法进行: a) 钾电极:电极应在10-3mol/L氯化钾溶液中浸泡2h以上,再用纯水清洗到稳定的空白电位; b) 钠电极:电极应在10-3mol/L氯化钠溶液中浸泡3h以上,再用纯水清洗到稳定的空白电位; c) 氟电极:电极应在10-3mol/L氟化钠溶液中浸泡2h以上,再用纯水清洗到稳定的空白电位; 3GB/T26811—2011 d) 氯电极:电极应在10-3mol/L氯化钾溶液中浸泡2h以上,再用纯水清洗到稳定的空白电位; e) 氨电极:内电极应在纯水中浸泡8h以上,组装后再用纯水清洗到稳定的空白电位。 5.1.5 测试要求 电极的测试要求: a) 测试时,除试验方法中另有规定外,均在仪器的示值变化每分钟不超过1mV时读数。 b) 钠电极除绝缘电阻、内阻外的其他项目测试均须在流动溶液中进行。流动池中溶液的流速应 调节到使电极的实用响应时间达到规定的指标,并保持稳定。 c) 氨电极除内阻,绝缘电阻外的其他项目的测试均在50mL校准溶液中加入10mol/LNaOH 溶液0.2mL进行。 5.2 电极性能试验 5.2.1 电极的斜率 将电极对(或氨电极)清洗后由稀到浓依次插入如表5所示一系列不同浓度的校准溶液中,读取稳 定电位值,经活度系数校准后,按式(1)计算电极对应每两种相邻溶液的电极斜率。 K=E2-E1 pX2-pX1…………………………(1) 式中: K ———斜率; E1、E2———电极在两种相邻校准溶液中的电位值,单位为毫伏(mV); pX1、pX2———电极在两种相邻校准溶液中的离子活度标称值(见附录A)。 表5 校准溶液 单位为摩尔每升 钾电极 钠电极 氟电极 氯电极 氨电极 — 10-5 10-4 10-3 10-2 10-110-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-110-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1— 5×10-5 10-4 10-3 10-2 10-1— 5×10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 5.2.2 电极的实用响应时间 将电极对插入浓度为10-3mol/L的校准溶液中,在搅拌或流动状态下测定。从电极接触溶液的瞬 间起用秒表计时,每10s读数一次,至记录的数据每分钟变化不超过1mV前的这段时间即为电极的实 用响应时间。 5.2.3 电极的适用pH范围 将电极对插入浓度为10-3mol/L的校准溶液,调节pH值如表6所示,在搅拌或流动状态下分别 测定一系列不同pH值时的稳定电位值E,作E-pH曲线。由曲线的平坦部分(±2mV)确定电极的适 用pH值范围(如图2)。 4GB/T26811—2011 表6 适用pH范围 电极 钾电极 钠电极 氟电极 氯电极 氨电极 校准液pH值3、4、5、7、9、10、11 8、10、12 3、4、5、6、8 2、3、4、6、8 — 调节pH值的试剂0.2mol/L Ba(OH)2或HCl二异丙胺 NaOH或HClHNO3或NaOH — 图2 E-pH曲线 5.2.4 电极的内阻 将电极对插入浓度为10-3mol/L的校准溶液中,测得电极电位ER1,然后用与被测电极的内阻相 当的电阻Rs与待测电池并联(如图3所示)。测得电位ER2。用式(2)计算电极的内阻R内。 R内=ER1-ER2 ER2Rs …………………………(2) 式中: ER1———电极对在校准溶液中电位,单位为毫伏(mV); ER2———与Rs并联后测得的电位,单位为毫伏(mV)。 图3 电极内阻试验接线图 5.2.5 电极的重复性 将电极对插入浓度为10-3mol/L的校准溶液中至规定的实用响应时间读数,取出电极。每次间隔 5min,重复测试六次,将每次测得的值按式(3)计算。用标准偏差作为重复性。 S=∑6 i=1(