专利名称：一种自由金属离子活度测定装置的制作方法
技术领域：
一种自由金属离子活度测定装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种自由自由金属离子活度测定装置。
技术背景[0002]在工业和农业领域中，对于自由离子的测定是必须的，但是，在大多数情况 下，受重金属污染的河流、海洋以及土壤溶液中游离重金属离子浓度是决定其生物可给 性和毒性的最主要因素。目前已经建立了多种测量游离金属离子浓度的方法，如离子选 择性电极法测量中受其它金属离子的干扰，其线性响应范围都在高浓度区，而绝大多数 环境样品中游离金属离子浓度远远低于其响应范围；电化学伏安法能直接测定低浓度的 重金属离子浓度，但该方法实验过程中由于电流的使用破坏了溶液平衡，溶液中的有机 质容易吸附在电极上而影响电极的富集和溶出过程；阳离子交换树脂法可以同时测定环 境溶液中多种游离重金属离子浓度，然而该方法需要对所选树脂的吸附特性有很详细的 了解，在进行形态分析时还必须考虑环境溶液的组成。实用新型内容[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种自由离子浓度测定装置及方法。[0004]本实用新型的技术方案是一种自由金属离子活度测定装置，它包括受体池单 元和供体池单元，受体池单元包括受体池与受体溶液，受体池与受体溶液通过蠕动泵I 组成一个循环装置，供体池单元包括供体池与供体溶液，供体池与供体溶液通过蠕动泵 II组成一个循环装置，受体池与供体池通过阳离子交换膜相连通，受体溶液中插装有电 导电极I和离子选择电极I，电导电极I与电导仪相连，离子选择电极I与电位仪相 连，供体溶液中插装有电导电极II和离子选择电极II，电导电极II与电导仪相连，离子 选择电极II与电位仪相连。[0005]所述离子选择电极为pH电极或钾离子选择电极。[0006]所述测定的金属离子为Cu、Zn、Ni、Cd、孙。[0007]本实用新型的自由金属离子活度测定装置为一个杜南交换装置，它是建立在杜 南平衡的理论基础上的，杜南交换装置为双端循环装置。供出小室内直径为2cm，深 4.3cm，体积为13.5mL;接受小室直径为2cm，深3.3cm，体积为10.3mL，离子交换膜的 直径为3.0cm，两室螺旋接口，可将离子交换膜固定，离子交换膜是两螺旋接口旋紧时由 环形垫圈固定。供体溶液和受体溶液被阳离子交换膜隔开，将反应池分隔为两部分供 体池和受体池。阳离子交换膜为Nafion 117 (Du Pont)，表面带负电荷，阴离子和络合态 的阳离子无法通过，这样经过交换膜后进入受体池的只有自由态的阳离子。供体池装有 基质液，即与土壤平衡的溶液或络合物溶液，受体池装有与供体液大致相同浓度支持电 解质KNO3溶液。实验开始时，由于两边溶液的化学势不相等，就会引起两边溶液中包 含的小离子互相扩散，最后导致化学势相等，即达到杜南平衡，即供体液和受体液中金属离子的活度比(电荷修正)相等，即
权利要求1.一种自由金属离子活度测定装置，其特征在于它包括受体池单元和供体池单 元，受体池单元包括受体池与受体溶液，受体池与受体溶液通过蠕动泵I组成一个循环 装置，供体池单元包括供体池与供体溶液，供体池与供体溶液通过蠕动泵II组成一个循 环装置，受体池与供体池通过阳离子交换膜相连通，受体溶液中插装有电导电极I和离 子选择电极I，电导电极I与电导仪相连，离子选择电极I与电位仪相连，供体溶液中 插装有电导电极II和离子选择电极II，电导电极II与电导仪相连，离子选择电极II与电 位仪相连。
2.根据权利要求1所述的自由金属离子活度测定装置，其特征在于所述离子选择 电极为pH电极或钾离子选择电极。
专利摘要本实用新型公开了一种自由金属离子活度测定装置，它包括受体池单元和供体池单元，受体池单元包括受体池与受体溶液，受体池与受体溶液通过蠕动泵Ⅰ组成一个循环装置，供体池单元包括供体池与供体溶液，供体池与供体溶液通过蠕动泵Ⅱ组成一个循环装置，受体池与供体池通过阳离子交换膜相连通。本实用新型可以同时测定多种金属和重金属离子，而且彼此之间不会发生干扰。它的测量范围很广，不仅适用于一般的常量、微量分析，而且还适用于痕量分析。
文档编号G01N27/26GK201803980SQ20102055379
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者刘世亮, 杨喜田, 王代长, 饶伟 申请人:河南农业大学