第10章电化学分析法.ppt

怎样学习有机化学 第十章 电化学分析法 第一节 概述 第二节 参比电极和指示电极 第三节 直接电位法 第四节 电位滴定法 第五节 永停滴定法 第一节 概 述 一、定义： 根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称为电化学分析法（electrochemical analysis）。 二、分类：根据测定的电化学参数不同 （一）电导分析法 （二）电解分析法 （三）伏安分析法 （四）电位分析法 电导法（conductometry） 定义： 通过测量待测液的导电性，来确定待测物含量的分析方法 分类： 1电导分析法 ：直接根据测量的电导数据确定待测物含量的分析方法 2电导滴定法 ：根据测量滴定中溶液的电导变化来确定化学计量点的方法 电解法（electrolytic analysis method） ） 定义： 根据通电时待测物质在电极上发生定量沉积或定量作用的性质，确定待测物含量的分析方法 分类： 1电重量法：用待测物质在电极上发生定量沉积后的电极的增重量来确定待测物含量的方法 2库仑法：以待测物在电解过程中通过的电量，来确定待测物含量的方法 伏安法（voltammmetry） 定义： 以电解过程中得到的电流-电位曲线为基础演变出来的各种分析方法的总称 分类： 1极谱法 2溶出法 3电流滴定法 永停滴定法：是属于电流滴定法中的一种分析方法,它是通过观察滴定过程中电流计的指针变化，以确定滴定终点的分析方法 电位法（potentiometry） 定义： 根据测定原电池的电动势，以确定待测物含量的分析方法 分类： 1直接电位法：根据电动势的测量值，直接确定待测物含量的方法 2电位滴定法：根据滴定过程中电动势发生突变来确定化学计量点的方法 三、特点 （一）准确度高，重现性和稳定性好 （二）灵敏度高，10-4～10-8mol/L 10-10 ～10-12 mol/L(极谱，伏安) （三）选择性好（排除干扰） （四）应用广泛（常量、微量和痕量分析） （五）仪器设备简单，易于实现自动化 第二节 参比电极和指示电极 一、 参比电极 二、 指示电极 三、 玻璃电极的构造和原理 一、参比电极 参比电极（reference electrode） ： 电极电位不受待测离子活度或浓度影响，具有恒定电位 （一）标准氢电极（SHE）： 电极反应 2H+ + 2e → H2 一、参比电极 一、参比电极 （三）银-氯化银电极 **对参比电极的要求 1 电极电位稳定，可逆性好 2 重现性好 3 使用方便，寿命长 二、指示电极 指示电极（indicator electrode） ： 电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改变的电极 分类 金属基电极 离子选择性电极 （一）金属基电极 1、金属-金属离子电极 2、金属-金属难溶盐电极 定义：金属表面覆盖其难溶盐，并与此难溶盐具有相同阴离子的可溶性盐组成的电极 如银-氯化银电极 3、惰性金属电极 将惰性金属（铂或金）插入含有某氧化态和还原态电对的溶液中组成的电极 应用：测定氧化型、还原型浓度或比值 惰性金属不参与电极反应，仅起传递电子的作用 例：Pt︱Fe3+ ，Fe2+ Fe3+ + e → Fe2+ （二）离子选择性电极 离子选择性电极也称膜电极（ion selectivity electrode ，ISE），它是一种利用选择性电极膜对溶液中特定离子产生选择性效应，从而指示该离子浓度的电极。 这类电极的共同特点为：电极电位的形成是基于离子的扩散和交换，而无电子的转移 主要介绍测PH指示电极 三、 玻璃电极的构造和原理 (一) 玻璃电极的构造 软质球状玻璃膜： 含Na2O、CaO和SiO2 厚度小于0.1mm 对H+选择性响应 内部溶液： pH 6—7的膜内缓冲溶液 0.1 mol/L 的KCl内参比溶液 内参比电极：Ag-AgCl电极 (二) 玻璃电极的原理 水泡前→干玻璃层 水泡后 →水化凝胶层 →Na+与H+进行交换 →形成双电层 →产生电位差 →扩散达动态平衡 →达稳定相界电位 (膜电位） (二) 玻璃电极的原理 (二) 玻璃电极的原理 玻璃电极内有一个 内参比电极，故整个玻璃电极的电极电位为： (三)性能 1.只对H+有选择性响应，可以测定[H+] 2.转换系数或电极斜率：溶液中pH变化一个单位引起玻璃电极的电位变化 (三)性能 (三)性能 4.不对称电位 当a1=a2(膜内外溶液pH一致) 时，玻璃内外的电位差却不为0，称～ 产生原因：膜两侧表面性能不