第4章电化学汇编.ppt

山东师范大学人资环学院 第四章 电化学分析 §4.1 第一节 电化学分析导论 §4.1.1电化学分析方法概述 一、电化学分析的特点和学习方法 1. 什么是电化学分析 应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称为电化学分析或电分析化学。 2. 电化学分析法 （1）直接通过测定的重要特征电流、电位、电导、电量等物理量， 在溶液中有电流或无电流流动的情况下，来研究、确定参与反应的化学物质的量。 （ 2）依据测定电参数分别命名各种电化学分析方法：如电位、电导分析法； （3）依据应用方式不同可分为： 直接法和间接法。 3. 电化学分析法的特点（1）灵敏度、准确度高，选择性好 被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。（2）电化学仪器装置较为简单，操作方便 直接得到电信号，易传递，尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析。（3）应用广泛传统电化学分析：无机离子的分析；  测定有机化合物也日益广泛； 有机电化学分析；药物分析； 电化学分析在药物分析中也有较多应用； 活体分析。 4. 电化学分析的学习方法 电化学分析方法繁多，应注意归纳总结。 共性问题： 溶液的电化学性质；电极性质；基本原理；一般来说，溶液产生的电信号与检测对象的活度有关；应用均可分为直接法和滴定(电化学装置作为终点显示装置)。 个性问题： （1）电位分析：离子选择电极与膜电位 （2）电流滴定：电解产生滴定剂 （3）极谱分析：浓差极化 重点掌握：原理、特点与应用 5. 电化学分析的学习参考资料 《仪器分析》 ,科学出版社,方惠群等,南京大学, 2002 《电化学分析导论》，科学出版社，高小霞等，1986 《电化学分析》，中国科大出版社，蒲国刚等，1993 《电分析化学》，北师大出版社，李启隆等，1995 《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991 二、电化学分析法的类别 电化学分析的分类方法 按IUPAC的推荐，可分为三类: (1)不涉及双电层，也不涉及电极反应。电导分析。 (2)涉及双电层，但不涉及电极反应。 (3)涉及电极反应。电解、库仑、极谱、伏安分析等。 习惯分类方法（按测量的电化学参数分类）: (1)电导分析法：测量电导值； (2)电位分析法：测量电动势； (3)电解(电重量)分析法：测量电解过程电极上析出物重量； (4)库仑分析法：测量电解过程中的电量； (5)伏安分析：测量电流与电位变化曲线； (6)极谱分析：使用滴汞电极时的伏安分析。 1. 电位分析法 电位分析法按应用方式可为两类 ： 直接电位法: 利用电极电位与溶液中电活性物质的活度有关，通过测量溶液的电动势，根据能斯特方程计算被测物质的含量； 电位滴定: 这一分析方法是用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化，通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。 研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电位分析法最活跃的研究领域之一。 2.电解与库仑分析法 3.极谱法与伏安分析 伏安分析：通过测定特殊条件下的电流—电压曲线来分析电解质的组成和含量的一类分析方法的总称。 4.电导分析 普通电导分析 原理：依据溶液电导与电解质关系； 应用：高纯水质分析，酸雨监测； 三、电化学分析的应用领域 1.化学平衡常数测定 2.化学反应机理研究 3.化学工业生产流程中的监测与自动控制 4.环境监测与环境信息实时发布 5.生物、药物分析 6.活体分析和监测（超微电极直接刺入生物体内） §4.1.2 化学电池与电极电位 一、化学电池 chemical cell 二、电极电位与测量 electrode potential and detect 三、液接电位与盐桥 liquid junction potential and salt bridge 四、电极与电极分类 electrode and classification of electrodes 一、化学电池 电极：将金属放入对应的溶液后所组成的 系统。 化学电池：由两支电极构成的系统；化学 能与电能的转换装置； 电化学分析法中涉及到两类化学电池： 原电池：自发地将化学能转变成电能； 电解电池：由外电源提供电能，使电流通 过电极，在电极上发生电极反应的装置。 电池工作时，电流必须在电池内部