第四章 电化学分析技术概论.pptVIP

研究电能和化学能相互转换的科学。 电化学分析法的分类 测量方式的不同，三种分类： 根据待测试液的浓度与某一电参数之间的关系求得分析结果的。 电导分析、电位分析、离子选择性电极分析、库仑分析、伏安分析、极谱分析等 通过测量某一电参数突变来指示滴定分析终点的方法。又称电滴定分析法。 电导滴定、电位滴定、电流滴定等 通过电极反应，将待测组分转入第二相，然后再用重量法或滴定法进行分析。 电解分析法 基础知识（一） 电极分类 ★ 按作用分类 ⊙ 工作电极 主体浓度有明显变化的体系 ⊙ 指示电极 主体浓度不发生明显变化的体系 ⊙ 参比电极 电极电位与被测物无关、电位比较稳定，为测量电位提供参考 ⊙ 辅助电极 为测量或控制工作电极电位，构成三电极系统，使体系中的参比电极电位保持稳定 ⊙ 对电极 组成体系作用机理 ◆ 金属基电极 ◆ 膜电极 金属基电极 甘汞电极 膜电极 特点 １.在电极上不发生电子交换； ２.依靠电极的敏感膜的内外特定的离子的活度不同所产生的膜电位来指示试液中待定离子的活度． 膜电极的基本结构 各类电化学分析法介绍 以待测溶液为电解液 测量量：原电池的电动势 测量目的：待测物质的活度（或浓度） 理论依据 　　电动势与溶液中某种离子的活度（或浓度）之间的定量关系．(能斯特方程） 电位分析法的优点 ◆　选择性好 　　　复杂试样不需分离处理 ◆　灵敏度高 　　　适合微量组分的测定 ◆　仪器设备简单、操作方便、分析快速、测定范围宽、易于实现分析自动化 基本构造 化学电池 　　　待测溶液作为电解液 电极 　　　两支电极 　一支指示电极：电极电位随试液中待测离子的活度（或浓度）变化而变化，用以指示待测离子的活度（或浓度）； 　另一支参比电极：在一定温度下，电极电位基本稳定不变． 离子选择性电极 ※　属于薄膜电极 ※　由特殊材料的固体或液体敏感膜构成 ※　对溶液中待测离子具有选择性响应 ※　是一种电化学传感器．它的电极电位与溶液中给定离子活度的对数呈线性关系 　　　　 电动势的测量 不能直接用万用表或伏特计测定 　　◇　动态变化过程不易测准 　　◇　伏特计测量的电动势不包含电池内阻引起的电位差 采用通过电极把溶液中离子活度变成的电信号直接显示出来的装置 　　酸度计（测定酸度） 　　离子计（测定离子活度） 酸度计 测量溶液的pH及电池电动势 极谱分析法伏安分析法 相同点： 以工作电极和参比电极组成电解池 电解待分析物质的稀溶液 获得电解液的电流－电压曲线 不同点： 极谱法：以滴汞电极或表面作周期性更新的液体电极为　　　　工作电极 伏安法：以固体电极或表面静止的电极为工作电极．如：悬汞、石墨、铂等电极 极谱分析法：1922、捷克化学家海洛夫斯基创立的，极谱分析法基于滴汞电极的研究。 1925年 第一台极谱仪 、第一张极谱图 1934年 捷克 尤考维奇 极谱扩散电流方程 ，奠定了理论基础 极谱分析的装置 极谱分析工作原理 电导分析法 利用电解质溶液的电导值来确定物质含量的分析方法 什麽是电导？ 　●衡量电解液导电能力的量度值 　●这里所说的电导是指电解质溶液中正、负离子在外电场作用下的迁移而产生的电流传导　　 　●导电能力与溶液中正负离子的数目、离子所带的电荷量、离子在溶液中迁移的速率等因素有关 电导的测量 电导仪 利用溶液的电导与溶液中离子数目的相关性建立分析方法 电导池 由两个有固定表面积和距离的电极构成 对于电解质溶液,其电导率相当于1cm3的溶液在电极距离为１cm的两电极间所具有的电导． 　对于一定的电导电极，电极面积（Ａ）与电极距离（L）固定，L/A为定值，称为电导池常数θ。 θ=L/A 电导率与电解质溶液的浓度和性质有关。 * * * 现 代 物 理 实 验 电化学分析 技术 什麽是 电化学？ 电和化学反应相互作用可通过电池来完成,因而电化学往往专指“电池的科学”。 电池由两个电极和电极之间的电解质构成，因而电化学的研究内容应包括两个方面： 一是电解质的研究，即电解质学，其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等，其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论； 另一方面是电极的研究，即电极学，其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质，也就是电极和电解质界面上的电化学行为。 阐明电和化