离子浓度是指在一定体积的溶液中含有的某种离子的总量。它可以通过将溶液中某种离子的物质的量(n)除以溶液的体积(V)来计算,通常表示为n/V,单位一般为摩尔每升(mol/L)。例如,在NaCl(盐)溶液中,每摩尔NaCl会产生1摩尔Na+和1摩尔Cl-,如果知道溶液的体积,就可以计算出Na+和Cl-的离子浓度。离子浓度与离子的电荷数有关,因为不同离子的电荷数可能不同,例如NaCl中的Na+和Cl-各带1个电荷,而Na2CO3中的Na+带1个电荷,CO3^2-带2个电荷。溶液中的电荷浓度是正负电荷相抵消的结果。
检测方法
(1)电化学方法
电化学方法是一种常用于测定离子浓度的方法。其原理是利用离子间的电荷转移反应进行定量分析。具体的方法包括电位滴定、循环伏安法、极谱法等。
1. 电位滴定法
此方法通过滴定试剂与待测溶液中的离子发生反应,记录滴加试剂的体积与电位变化之间的关系,从而计算离子浓度。例如,可以用硝酸银(AgNO3)滴定氯离子(Cl-)的浓度,当试剂与待测溶液中的Cl-反应生成沉淀时,电位会发生剧烈变化,通过记录滴加试剂的体积与电位变化曲线,可以确定Cl-的浓度。
2. 循环伏安法
此方法是基于电极表面的氧化还原反应进行测定。一般使用工作电极和参比电极。通过施加正弦波电压在工作电极和参比电极之间循环,观察电流-电压曲线,根据峰电流的大小可以确定离子浓度。
3. 极谱法
此方法也是基于电流-电压曲线的测定方法。通过改变电极势在阴阳极上测量电流,从而确定离子浓度。具体方法包括极谱扫描、安培极谱等。以上电化学方法可以测定多种离子浓度,但需要特定的电化学实验设备和技术。
(2)分光光度法
分光光度法是利用物质溶液中吸收、散射或发射光的性质来测定物质浓度的方法。它适用于测定有颜色的离子,如过渡金属离子、氧化性物质等。此方法通过测量溶液在特定波长下的吸光度,利用比尔-朗伯定律计算离子浓度。分光光度法需要使用紫外可见光谱仪或荧光光谱仪。
(3)电导率法
电导率法是一种常用的测定电解质溶液中离子浓度的方法。电解质溶液中的离子带电,当外加电场时,离子会移动,从而产生电导。通过测量溶液的电导率可以计算离子浓度。电导率法需要使用电导率计。
(4)荧光探针法
荧光探针法是利用荧光信号和离子浓度之间的关系来测定离子浓度的方法。探针是指对特定离子有靶向反应的荧光染料。当荧光染料与待测溶液中的离子结合时,荧光信号会发生变化。通过检测荧光信号的强度或变化可以计算离子浓度。
检测标准
1、JC/T 2110-2012 室内空气离子浓度测试方法
2、T/CMSA 0029-2022 空气负氧离子浓度等级图标
3、T/GIEHA 012-2019室内环境生态负(氧)离子浓度等级
4、DB42/T 1914-2022森林环境负氧离子浓度监测技术规范
5、BS ISO 23777:2023 纸浆 牛皮酒电位滴定法测定硫氢化物离子浓度