離子選擇性電極 Ion-Selective Electrodes

化學原理啟迪276

1.        因為電池的「電位差」與電池反應的「反應物與產物的濃度」緊密相關，所以測量電位差的方法也可以用來判斷離子濃度。pH計就是利用觀察電位差來測量物質的離子濃度。

2.        pH計包含三個重要的部分：1.已知電位差的標準電極；2.特殊「玻璃電極glass electrode」，玻璃電極浸泡在溶液中，我們測量到的電位差就是依據浸泡溶液的H⁺離子濃度而定；3.電位差計，測量標準電極與玻璃電極這二個電極的電位差。電位差計會直接把電位差轉換成測試溶液的pH值。

3.        玻璃電極內含稀釋的「氯化氫」參考溶液。氯化氫溶液由一個薄的玻璃薄膜包裹，玻璃電極測出來的電位差大小，要看「電極內的參考溶液」與「電極所浸泡的溶液」之間的差距，因此玻璃電極的電位差會隨著浸泡測試的溶液pH值的不同而改變。

4.        電極對特定離子的濃度特別敏感，稱為「離子選擇性電極 ion－selective electrodes」，其中一種離子選擇性電極是測量pH值的玻璃電極。

5.        透過改變玻璃電極的組成物質，我們可製造出對某些特定離子敏感的玻璃電極，例如特別對Na⁺、K⁺或NH4⁺敏感。如果我們用恰當的固體晶體取代玻璃薄膜，就能偵測到其他種類的離子。

6.        舉例來說，電極使用「氟化鑭LaF3」晶體，就可測量氟離子濃度[F^－]，固體的；固體的硫化銀Ag2S可用來測量[Ag⁺]和[S^2－]的濃度。

n   翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》 ；圖片來源：Nico2000.net、Ion.chem.usu.edu、Files.chem.vt.edu、Microscopesblog.com：Chemistry.nmsu.edu

徐弘毅：

1.     「電位差」會隨著參與氧還反應的物質的「濃度」而改變，這個道理不僅可以用來製作電池，也可以應用在測量各種溶液的離子濃度上，製作出pH計、離子選擇性電極……等等。

2.     孟子發現齊宣王對被宰殺的牛有憐憫心，他認為這個憐憫心不僅可以用在牛的身上，應該也可以用在人的身上。孟軻先生說：「我曾經聽見宣王的臣子胡齕說過：『有一次，宣王坐在大堂上面，有個人牽著牛從大堂下面經過，宣王看到了就問：牛要牽到哪裡去呢？

3.     那個人回答說：準備拿去祭祀用。齊宣王說：放了他吧！我實在不忍心看到這隻牛，害怕恐懼得腳發抖的樣子，好像一個沒有犯罪的人，被判死刑一樣。那個人回答說：那麼，祭祀的典禮不辦了嗎？齊宣王說：怎麼可以不辦呢？換成羊好了。』」孟軻先生問說：「有沒有這回事呢？」齊宣王說：「有的，的確有這回事。」

4.     孟軻先生說：「有這一種憐憫心，就有具備領導天下的基本條件，不過，一般百姓卻都認為，宣王是因為節儉，捨不得殺牛，所以，用小隻的換大隻的，他們不會知道真正的實情。如果宣王真的是不忍心看著無罪的牛去送死，那麼選擇牛跟羊有甚麼差別？」

5.     齊宣王笑著說：「我內心真實的想法是甚麼，我並不是因為比較喜歡貴重的牛，而用便宜的羊來代替，實在應該讓百姓我真正的想法是甚麼。」

6.     孟軻先生說：「沒有關係，掌握住重點才是關鍵，宣王會有那樣的選擇，是因為看到了牛，沒有看到羊；優秀的領袖，對於禽獸都是不忍心看到牠死，聽到聲音就不忍心吃牠的肉。所以優秀的領導人，總是遠離宰殺牛羊的地方。」

7.     孟子認為，一個人具備「同理心」，對百姓的痛樂，可以感同身受，這就是一個優秀的領導人的基本條件。

8.     具備同理心的人，對於社會大眾共同感受到痛苦的事，也會感受到同樣的痛苦；對於社會大眾喜歡的事，也會感同身受。這樣的人，就具備理解民意，理解社會意見氣候的能力，有這樣的能力，施政就不容易倒行逆施，產生社會衝突。

9.     孟子認為，齊宣王對於一頭牛，都能夠感受到牠的緊張害怕，當然如果看到百姓生活的狀況，就可以理解百姓生活的需要。這樣的領導人，就不是活在象牙塔裡面，當然就有領導天下的基本條件，但是這只是眾多的條件之一。

10. 但是孟子認為，有這樣的基本條件，就是一個好的開始。接下來的問題就是正確的道理願不願意全力以赴去實踐的問題，因為道理必須實踐才會有心得，才會更清楚執行的步驟與現實。許多人無法突破困境的原因是還沒有開始嘗試，就先打退堂鼓、劃地自限，找一堆藉口，死也不肯動。

11. 孟軻先生說：「現在宣王可以把恩惠給禽獸，卻沒有辦法把這樣子的恩惠政績施行到百姓身上，這究竟是什麼緣故呢？由此看來，一根羽毛舉不起來，是因為懶得花力氣；一車子的木柴卻看不到，是因為懶得用眼睛看。百姓不能受到領導人的愛護，是因為領導人懶得施行恩惠。所以，一個領導人不能領導天下，是不肯做、懶得做，而不是不能做。」

12. 齊宣王問說：「『不肯做』跟『不能做』，這兩種情形有什麼差別呢？」

13. 孟軻先生說：「譬如，要一個人手挾著泰山，跨過北海。他告訴別人說『我做不到』，這是真的做不到。如果說，要一個人為長輩按摩手腳，然後說『我不行，我不會』，這不是真的做不到，是不肯做。

14. 所以，領導人沒有辦法領導天下，並不是『挾著泰山要跨過北海』這一類的；領導人無法領導天下，其實跟『替長輩按摩手腳』是一樣的。

15. 領導人，只要由照顧好自己的父母開始，再推廣到照顧好別人的父母；教養好自己的子女，再推廣到教養好別人的子女。如果能夠這樣用心，那麼再大的土地都可以管理好，就像在手掌心運轉那樣容易」