磷元素是促进生物发育的重要物质,实际生产、生活中产生的多余磷元素,排放到自然环境中,会使江河湖泊中的磷元素含量上升,出现富营养化现象。由于磷元素含量决定了富营养化程度,因此地表水中磷的含量成为水质检测的重要指标之一。目前关于总磷检测的传统方法都需要添加大量的化学试剂,不仅反应时间较长,而且检测结束所得到废弃溶液会对水体造成二次污染,违背了水质检测的初衷。离子选择电极检测法是电化学分析法中的一种,采用该方法进行磷的检测时不仅操作简单方便、检测速度快、灵敏度高、成本低,最大的优势是检测过程中无需添加化学药品,避免了对水体造成的二次污染问题。本文在研究能斯特方程原理的基础上,开发磷酸根离子选择电极,主要研究内容如下:(1)针对金属钴电极检测水中磷酸根离子浓度需要每次氧化处理的问题,研究了一种以玻碳为基底的固态磷酸根离子选择电极。在一定条件下采用循环伏安法聚合硫酸钴和硫酸钠的混合溶液,并根据正交实验得出电极最佳制备条件,然后采用直接电位法测定电极性能指标,测得电极的线性响应范围在-1-410?10 mol/L,电极斜率为-41.7mV/decade,检测下限为.0/-?56 3 1 mol L。此磷酸根离子电极具有较短响应时间,很好的稳定性,成功解决了金属钴电极每次测量都需要进行氧化处理等问题,对基于钴的磷酸根电极的开发研究提供了一种新的方法。(2)针对检测水中磷酸根离子浓度时,氧化钴离子选择电极寿命短等问题,基于相转移催化剂的原理,研究了一种以玻碳为基底的双层膜磷酸根离子选择电极,研究中采用直接电位法测定电极性能指标,测得电极的线性响应范围在1 510 10 mol/L--?,电极的检测下限为.0/-?63 36 1 mol L。该电极响应时间较短,稳定性良好,使用寿命长。(3)针对测量磷酸根溶液时,固态磷酸根离子选择电极膜与电极基底直接浸泡,造成电极的损坏的问题,进行液态磷酸根离子选择电极的研究。将0.43g硫酸钴、0.03g三十二烷基甲基氯化铵,0.43g聚氯乙烯,5ml邻硝基苯辛醚,溶解于10ml的四氢呋喃溶液制成离子选择膜,加入内充液,制成液态磷酸根离子选择电极,测得电极的线性响应范围在-1-410?10 mol/L,电极斜率为-32.8mV/decade。相转移催化剂的研究提高了磷酸根离子选择电极的寿命,为磷酸根离子电极的开发提供了一种新思路。(4)针对传统磷酸根检测需添加缓冲液,造成环境的二次污染问题。在研究磷酸根离子分布系数基础上,将pH值引入能斯特方程,建立了以磷酸根离子选择电极的响应电势、溶液pH值及离子浓度三者相关的磷酸根离子定量关系式,通过实验证明该模型具有较高的准确性,为磷酸根在线实时监测提供了理论基础。