불소 선택 전극

불소 선택 전극은 불소 이온의 농도에 민감한 이온 선택 전극의 일종이다. 일반적인 예는 란타넘 불소 전극이다.

란타넘 불소 전극

란타넘 플루오르화 전극에서 감지 요소는 란타넘 플루오르화₃ LaF의 결정체로, 격자 빈자리를 만들기 위해 유로피움 플루오르화 EuF를₂ 도핑했다. 이러한 결정체는 격자 빈 공간 사이를 뛰어오르는 불소 이온의 이동성 때문에 이온 도체다. 전기화학 셀은 두 개의 불소 용액을 분리하는 막과 같은 결정을 사용하여 구성할 수 있다. 이 세포는 불소 운반 번호가 1인 전이가 있는 농도 세포의 역할을 한다. 수정을 통한 전하 전이가 거의 전적으로 불소에 의한 것이기 때문에 전극은 불소에 매우 특이하다. 현저하게 간섭하는 유일한 이온은 수산화물(OH⁻)이다. 일반적으로 이러한 "알칼린 오류"는 샘플을 7 이하의 pH로 버퍼링함으로써 피할 수 있다.

셀 도표

일반적인 실험 배열의 셀 도표는 다음과 같다.

${\displaystyle \text{Ag}}$, ${\displaystyle \text{AgCl}}$ ${\displaystyle \text{NaF}}$ ${\displaystyle {\text{LaF}}_{}^{}{}_{}^{}}$ ${\displaystyle {3\mathrm{}}_{}^{}}$ $displaystyle {\$ce$,Ag,AgCl$ NaF $LaF3}$불소$$ 분석 물질 용액

여기서:

• ${\displaystyle \text{Hg}}$ ${\displaystyle 1\frac{\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{2}{}}$ ${\displaystyle {\text{Hg}}_{}^{}}$ ${\displaystyle {2\mathrm{}}_{}^{}}$ ${\displaystyle {}_{}^{}{}_{}^{}}$ ${\displaystyle {2\mathrm{}}_{}^{}}$ ${\displaystyle \text{KCl}{}_{}^{}}$(${\displaystyle \text{sat}}$) ${\$1$/2Hg2Cl2 KCl(sat)}}}$은 외부 기준 전극이다.
• ${\displaystyle \text{NaF}}$, ${\displaystyle \text{NaCl}}$ ${\displaystyle \text{AgCl}}$, ${\displaystyle \text{Ag}}$ $displaystyle {\$ce ${NaF, NaCl AgCl,Ag}}$은(는) 플루오르 선택 전극 내부의 기준이다.

기준 전극

상용화된 일부 기준 전극에는 샘플 용액과 기준 전극(KCl) 내 전해액 사이의 액체 접합 전위를 최소화하는 내부 접합부가 있다. 내부 전해액은 고정된 구성으로 되어 있으며, 전극 반응은 네른스트 방정식에 의해 주어진다.

E = E⁰ − RT/F ln a_F⁻,

여기서:

• E는 측정된 세포 전위,
• E는⁰ 표준 세포 전위,
• R은 이상적인 기체 상수,
• T는 켈빈스 단위의 온도인데
• F는 패러데이 상수(9.6485309×10⁴ C/mol)이다.
• a는_F⁻ 불소 이온의 활동이다.

참조

• Light, Truman S.; Cappuccino, Carleton C. (1975). "Determination of Fluoride in Toothpaste Using an Ion-Selective Electrode". Journal of Chemical Education. 52 (4): 247–50. Bibcode:1975JChEd..52..247L. doi:10.1021/ed052p247. PMID 1133123.

마틴 S. 프랜트와 제임스 W. 로스 주니어. Ross Jr. 용액에서 불소 이온 활동을 감지하기 위한 전극. 1966년 12월 23일 과학:제154권 제3756호, 페이지 1553 - 1555호