仪器分析教案第二章电化学.ppt

第二章 电化学分析法 一、定义及分类 二、电化学分析法的特点 三、电化学分析法的应用范围 一、电化学分析法及分类 1.定义 利用物质的电学及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法。 简单地说将化学变化（电子转移或双电层）与电的现象紧密联系起来的学科便是电化学。 利用电化学的基本原理和实验技术来进行分析，就形成了各种不同的电化学分析方法，称为电化学分析或电分析化学。 电化学分析法是将待测试液与适当的电极组成一个化学电池（由化学变化产生电现象的叫原电池；经电的作用引起化学变化的叫电解池），通过测量化学电池的某些物理量，来确定物质的组成和含量。 另外，通过直接测定电的信号完成物质的组成和含量分析。例如，电导法。 2.电化学分析法分类 电化学分析法常见分为四大类：电位分析法、电导分析法、电解分析法、伏安分析法。 2.电导法 （1）根据电导数据测定待测物含量－－电导分析法。 （2）根据电导变化确定滴定终点－－电导滴定法。 3.电位法 （1）测量电极电位以测定待测物含量－－直接电位法。 （2）根据滴定过程中电位变化确定滴定终点－－电位滴定法。 4.伏安法 将微电极插入待测溶液中，利用电解时得到的电流电压曲线为基础演变出来的各种分析方法 极谱法 溶出法 电流滴定法 二、电化学分析法的特点 (1)灵敏度高。电化学分析法能用于痕量甚至超痕量组分的分析。 (2)准确度高。 (3)分析速度较快。 (4)所需试样的量较少，适用于进行微量操作。电化学分析所需样品一般为数毫克或数十毫克，测试过程中样品损失小，电位分析法、极谱分析法等电化学分析法的试液可以重复使用。 (5)仪器设备简单，操作简便。 三、电化学分析法的应用范围 (1) 广泛应用于电化学基础理论、有机化学、药物化学、生物化学、临床化学等领域的研究中。 (2)在线分析。适用于工业生产流程自动控制以及环境保护监测等。 (3)电化学分析法还可以用于各种化学平衡常数的测定及化学反应机理的研究。 第二章 电化学分析法 一、电位法基本原理 The rationale of potentiometry 二、直接电位法 Direct potentiometry 三、电位滴定法 Potentiometric titration 一、电位法基本原理 电位法：是利用原电池内电极电位与溶液中某种组分浓度的对应关系，实现定量测定的一种电化学分析法。 25℃时电极电位为 二、直接电位法 Direct potentiometry 由电位分析法根据指示电极的电位直接求得被测离子的活度，称为直接电位法。 1. 电位法测定溶液的pH值 (1) pH玻璃电极 三、电位滴定法 Potentiometric titration 定义：电位滴定法是一种利用电位法确定滴定终点的滴定分析方法。是基于电位突跃来确定 滴定终点的方法。 电位分析法的特点和应用 电位分析法具有下列特点： (1)仪器设备简单，操作简便，测定快速； (2)需要的样品量少； (3)离子选择性电极对颜色较深的样品或浑浊的液体也可以测定； (4)电位滴定法可以用来测定有色、浑浊或找不到合适指示剂的滴定，扩大了滴定分析法的应用范围。 (5)电位法分析法可实现自动分析。 应用：电位分析法在工农业生产、科学研究、环境监测、医学等各方面得到了广泛的应用。 （1）应用直接电位法测定溶液的pH值； （2）测定反应的平衡常数； （3）测定工业废水中的Ca2+，Ag+，F-，C1-，CN-，NO3-，S2-等。 第二章 电化学分析法 一、基本原理 Rationale 二、电解分析法 Electrolytic analysis 三、法拉第电解定律 Electrolytic law of Faraday 四、库仑分析法 Coulimetry 电解是一个借外部电源的作用来实现化学反应向着非自发方向进行的过程．电解时，电解池内发生的变化(非自发的)是原电池中变化(自发的)的逆过程．电解池中的电极反应必须在有外加电源的条件下，才能进行． 装置:如图 外加直流电源、电流表、伏特表、铂网阴极（工作电极）、螺旋形铂丝阳极、可调的高电阻． 直流电源可用6V蓄电池，电流2～5A，电解一定时间增加电压控制电流恒定。 不控制阴极电位，选择性较差，适用于溶液中只有一种金属离子沉积的情况。 （1）指示剂法： 以S2-测定为例，加辅助电解质KBr，电极反应为： 第二章 电化学分析法 一、极谱分析法的基本原理 The rationale of p