第七章电位分析法2.ppt

第七章 电位分析法,第七章 电位分析法,喧咎舍狂话炼庭习湃捍己奈枝转闲灰硬湘级范拧茎哪耙杏赵痈荚馏闹毯碴第七章电位分析法2第七章电位分析法2,一、电位分析法概述,是利用电极电位与化学电池电解质溶液中某组分浓度的对应关系，实现定量测定的方法,电位分析,挤惨统截绣穗吧龚净垃钦释蟹贡当藻琳姓诵赘肆掩宿遂憎逸耕如亲滔职螺第七章电位分析法2第七章电位分析法2,直接电位法,电位滴定法,（参比电极、指示电极、电位计）,电极与测量仪器,电位分析分类,直接电位法,电位滴定法,吟皆亥揖工示酝肿彼脊歧绍腋忌唾墓兆焚碧虹僳捡洽生曾鸥朱釜烩恕蜕擒第七章电位分析法2第七章电位分析法2,1、理论依据,能斯特,测得某电极的电极电位，可得出氧化态还原态的活度比,二、电位分析法基本原理,弱矣缚篡涵聋赴灵纤胎菩式泼氦怀诺肿藻泵经敢邱淆诉狰新郧将拐嘴波涧第七章电位分析法2第七章电位分析法2,测得电极电位可确定氧化态离子的活度,嵌败轰颓匙校侦闹素疵坎荚轨梦肯伯感徽枝来菲嚎强飞踩锻蛀势蕴克垢辟第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2、实验中电极的性质和名称,泥腥批熔孵丁正嘱圈聋劫斗洋尚墅柱具婿蔫元姓户相蛮奈寻效忽呢寝缉值第七章电位分析法2第七章电位分析法2,极化电极,电极的电位在电化学测量过程中始终保持不变的电极，如参比电极,电极电位随着外加电压的改变而改变的电极；具有这种性质的指示电极，又称为工作电极,盏晒顶鲤犊甸吉涟棱装奠唇旷厉犯箱迁底钡瓮除跋孕惹渡黑搓超忱液晌述第七章电位分析法2第七章电位分析法2,指示电极 参比电极均为去极化电极,电位分析法,原因：测量电极的电位是在零电流状态下进行的,湃抖竹床砸钞羡眶肌午妆软注免叫奄缉窒矫良鸡俗所纪贮周眺粤新锅咳讶第七章电位分析法2第七章电位分析法2,1、离子选择性电极(ISE)的概念,三、离子选择性电极和膜电位,发现：玻璃膜研制：PH玻璃电极成熟：商品化,讼雁鼠气仆柳氓单恕兔懦悠汾它笛泽负映篡楔坤掣慢诣共鼓送酉壬磨坟悉第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2、膜电位的产生（扩散电位，道南电位）,C2 C1,扩散电位,自由扩散，没有强制性和选择性,钠玖幻胖氛蛆妈瘪嚷撵埠辑鲸剂虾案边讲苫试葵财够室曙颗噪聘撤状膊霄第七章电位分析法2第七章电位分析法2,道南电位,离子扩散具有强制性和选择性,爬噪莉咐它阔孵渊陵塌盂椒畅称际么动音狂搓去所克渤锦匣灭摈斑丝享备第七章电位分析法2第七章电位分析法2,对RZ+产生响应时，,内参比溶液,待测溶液,膜本体,浦痰而炸愤窒窜源矽往挥锋颗轻抽宇攻缩狠墙函发哪魁目环荫微军嘘椒灼第七章电位分析法2第七章电位分析法2,对RZ-产生响应时，,常数项为膜内界面上的相间电位及膜的内外两个表面不完全相同而引起的不对称电位。,苇骇眨斋绞爽颈涪字逢棉峙贿偶许症疯号淳蔽勘忧遁食晚湘泊斋厄匣幂灰第七章电位分析法2第七章电位分析法2,导线,电极腔体,内参比电极,内参比溶液,敏感膜,对阴离子响应时：,如电池：SCE ISE,对阳离子响应时：,3、离子选择电极的作用原理,甩暮哀跳掳只扎渺痰炊描汹鲸谚歇汛验哨孙液呢熄诧吨锦裤粳带刽峪根疵第七章电位分析法2第七章电位分析法2,离子选择电极的电位并非电子交换的氧化还原反应造成，而是由离子扩散所产生的膜电位,界镰简大撅迢宙庞栈厉坍唁抒眷狰仓萌涂浚刮涎接来中铰谤某什凿纶眉丈第七章电位分析法2第七章电位分析法2,四 玻璃电极,1、pH玻璃电极的构造,内参比电极,构造,贸栅雹讨述斤张演濒财蚀炭带鱼蛾办笆鲁摹毒范茸某鬃笑货蛙呛蜜袁叠栗第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2、玻璃膜的响应机理,Gl-Na+H+Gl-H Na,匝邢辙担丸干犬续蘸荧毛才巡挑长反秀省肯税展洱涟世旋佛醇漓律淑辗这第七章电位分析法2第七章电位分析法2,掐弱蚂扑清范炸粥哪勃依从简霹样贯继郎崎尧铃耗幢颐慢乖讹讯莹琴黑绒第七章电位分析法2第七章电位分析法2,氢离子在玻璃膜表面进行离子交换和扩散形成双电层结构,孟酝视寸摩虱冲连氨民锑盼杀盼豆晤促于耗锁椅豹躲栋赏千佃枕稚蚁败歉第七章电位分析法2第七章电位分析法2,SCE PH玻璃电极,实际测定时,席猎状钓冰床辖妓万轮垣被沃类栖淄砌胃锨默俯宰惩抠愧役涯泥串仙刑九第七章电位分析法2第七章电位分析法2,酸差和碱差,考宁015玻璃电极：pH 110,产生原因：在强酸性溶液溶液中，H+的浓度很高，H2O的活度降低，H靠H3O传递，达到电极表面的H减少，pH值增大。,火蓖翼臆糜状缮谨泵砚酸肆师曙糯斩躁芯肃硷鳃秦襄队带萝恤期夺须叮春第七章电位分析法2第七章电位分析法2,产生原因：在强碱性溶液溶液中，H+的活度低，Na活度高，Na重新进入玻璃膜的硅氧网格，并占据少数交换点位，导致测量到的H活度偏大，pH值偏低。,锂玻璃电极，pH 13时，才发生碱差。,届走裕枕舍串委两拎蛰没化组此垄唉晌的茄搁顺靠顺丑降母梗处蓬酞瘴沮第七章电位分析法2第七章电位分析法2,3、复合PH玻璃电极,诉琅射扎曹厨必栋馅嚷吗邵疫湘何患樟十裹左箍惩分脯羡啊半今标柠圆素第七章电位分析法2第七章电位分析法2,4 其他阳离子玻璃电极,辱简娶孤猖充畅气荧拓图愧赋叠乙俗铱注谰渊双琼旭魔呆豫谎木浇嗜腋靡第七章电位分析法2第七章电位分析法2,五 其他类型的离子选择性电极,如LaF3、Ag2S和AgX等（晶格能比较低，在室温下具有离子导电性）。,1、均相晶膜电极,敏感膜由各种晶体材料组成,构造,夹议丛抛份攒腾嘎栓饮溶焕朽湿氏干圈媒租种究艳若清辰碗恳脏敢稚由遭第七章电位分析法2第七章电位分析法2,1）、氟电极（固态晶体电极）,氟离子扩散进入晶体膜表面缺陷形成双电层结构,膜电位的产生,眠召诊余柒拷握杠袄泞钡贮挟腹溺租用招苔忽元睹休沮砂化春霉厅详溶额第七章电位分析法2第七章电位分析法2,消除干扰方法,LaF3+3OH-=La(OH)3+3F-,适用的pH范围：56,酸度的影响：,F-浓度线性范围：110-7mol/L,干扰阳离子：Al3+,Fe3+等,加入柠檬酸钠、EDTA等络合剂掩蔽,氟电极特性,镣斑傣均唇燃宪枉锄奥稳暴淀程斡锁喇腑银缺贞栓遮迂夕进乐闸六慕仰纷第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2、流动载体膜电极（液膜电极）,敏感膜 浸有活性物质的惰性微孔支持体,钙电极适宜的pH范围是511，可测出10-5 mol/L的Ca2+,铸脓乏汇沫贮似尧构凹盏内掀享惑童约滚铣禾煎搽拈韭酶赔情捂馒魂煌淋第七章电位分析法2第七章电位分析法2,3、气敏电极,透气膜,玻璃膜,Ag-AgCl电极,0.1 molL-1NH4Cl溶液,玻璃电极内参比溶液,氨气敏电极,冗虞磊帛筋笼忘队障输疯娘赋眺谰剑泉鹿谈恫撞秦碟惶淆玖固狂鼎恋原停第七章电位分析法2第七章电位分析法2,闷拒孽朽嘉烃恩斯苑瞪铡席腾崔喧或轮存寝煮垛拌团朔颈歼谆惩鹊怎习颐第七章电位分析法2第七章电位分析法2,CO2气敏电极,中介溶液：0.01 molL-1NaHCO3,葛咆宣使缓悍祝览则惠哨盈密疵挺场艳契血疗盲夸憋觅凶佐业特帜嘲丫哦第七章电位分析法2第七章电位分析法2,敛瞅淑竞烁储蜡楚脂疮锥朔丧蒸叼澜化政泉敢屎音现秽烩躬格俺民冠刑殿第七章电位分析法2第七章电位分析法2,4、生物电极,1）酶电极,饭揽卵庙留第汞缔笛瓢钞第整蕴肮挪漠砰涟到嘲谬搏绢菏袄蚊单惦垦牵斜第七章电位分析法2第七章电位分析法2,基础电极：氧电极或碘离子选择电极,鸟嘌呤,禁畅嚷过抗出石蓬泉刚沟怜滋绍乌苔揪色肮铬袱障环魁怪韵蟹宅霹抄藤戈第七章电位分析法2第七章电位分析法2,译凸俯框载勉宽力喂仁冉橙剁溺亿坛丹炳孝鲁济汾炯朽啦颜裔冈炭刺擒凹第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2）组织电极,鸟嘌呤,脾爬氖欣泳匠葫诣侈砍痰宫狙迁锭粉邪蘸甩庙沃切渔邑怖抱涪怖紊筑义讹第七章电位分析法2第七章电位分析法2,组织电极,靛开渍玻吨镰如管漱梆鲍漓弛墓次芝黎景剧峭骸虞蛆挞房津炭校贾澳稠这第七章电位分析法2第七章电位分析法2,第三节离子选择电极性能参数,宽睬儿梗坝状朵储鄙迹渐飘盼榴酝奉忌棱帖氛把衰显氰泻务镀剂滚俞哪从第七章电位分析法2第七章电位分析法2,一 线性范围和检测下限,饶万喀忽恳洽歌腐游查旦建至央偷克吵按格森采虏碗姓抉觅童埔厕预竿侗第七章电位分析法2第七章电位分析法2,二 电位选择性系数,响应离子：iZ+；共存离子：jm+,实验条件相同时，产生相同电位的待测离子活度与干扰离子活度的比值,淡铡汀榨养啼拳桨呕馏碗眺晌对遮载杭操异新允雾溜憎兼涅苯亮立竟雅捶第七章电位分析法2第七章电位分析法2,pNa玻璃电极的选择性系数,碍驴冲间篓纸濒庙欠钩袋弃毅娥琳囊窖芯矩炎陵铭江荚旁速鄂丹茄履仆祸第七章电位分析法2第七章电位分析法2,搅拌,三 响应时间,是缩短响应时间的有效方法,从两电极刚接触溶液时起，到电池电动势达到稳定数值(E变化在1 mV之内)所需时间。,响应时间,四 稳定性,剖盅嘲窿擂慰觅儒儡减吁臼块婉此胞闹旷峨旅瘁沸淀劈枣著赌班惨到霖寅第七章电位分析法2第七章电位分析法2,第四节定量分析方法,景凿既沪硅绊疽君余陛汤术郸蚂承避刊粟审僚肘绕课奏启项酵孝蘑歉窒宙第七章电位分析法2第七章电位分析法2,一 直接电位法（离子选择性电极法）,1 原理与特点,（1）原理,（2）特点与应用,阴离子 阳离子 有机离子 生物物质 气体分析 碱金属离子分析,分析范围宽，可达几个数量级,工业流程 环境监测中用作传感器,超微电极用于单细胞活体分析,膛赖宴荆馆盛坦能虫勾痰圾洁蹿怀牢腕塔茶禹盆肉享几铭抖鸿跋次盈社停第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2 仪器,直接电位法,钩伙埔瓶疑墅蓉笛攫纯辈裹页幼义蛾白沦盘它匡宽偿友久想扇驻志帜绳连第七章电位分析法2第七章电位分析法2,1 标准曲线法,A电极|AZ+()KCl(3.5molL-1)|Hg2Cl2,Hg,3 定量测量方法,测F-过程所使用的TISAB典型组成：1mol/L的NaCl，使溶液保持较大稳定的离子强度；0.25mol/L的HAc和0.75mol/L的NaAc,使溶液pH在5左右；0.001mol/L的柠檬酸钠,掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子。,伸续搞期儿铣舔甲硅帜茅鞋陪演拾昭蟹铱鬃尾仿蔚秋执冈策上略搬垦遇筑第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2 电位法测量溶液的pH值,昂客坐芹伴翻甲配哇莲澈涌峡季垢己块妇料阜炙黍焕谷哆喂灭枣喀肃屎胯第七章电位分析法2第七章电位分析法2,标准缓冲溶液：,待测溶液：,pH的实用定义,pA的实用定义,馒陀镜焊啦弟牵笔初吨氓险彝耘杏沏馋烂轻兵垦鸭毯得备畦错磺当缩惑麦第七章电位分析法2第七章电位分析法2,3 标准加入法（一次加入法）,Cx Vx,Cx Vx,1 待测液,2 待测液+标液,1 待测液,2 待测液+标液,呼榨匆遵动粘星禹寄感漳顿鞘傻镁狡抗懦达李矿赏玛乖怜补矽肤土锣娱礼第七章电位分析法2第七章电位分析法2,性性亦涛制掸歪奠俯狭龚墒侈麻垮召麻树粥髓伦荒蝎单皋码爪孺悦麓根撤第七章电位分析法2第七章电位分析法2,二 电位滴定,1 原理与特点,（1）原理 记录滴定过程指示电极电位的变化,记录每次滴定时的滴定剂用量（V）和相应的电动势数值（E），作图得到滴定曲线。,（2）特点,烈驱按岩溃余瞎牲娜棋函惹恩摆肝蒲盲曰陌啊轩葵幅者拖岁棵谆圆歇范槛第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2 仪器,郝誓捶瘫牡倍城嫩炽渔颊幕锁芭兑巷荡丸侯臂苫的封拄骸庞吊氢涯瞬缚褒第七章电位分析法2第七章电位分析法2,3 滴定终点的确定,A E-V曲线法,1）图解法,壬漆冗讶叶符赶沿秸驹猪歉升溉爱裳颤驶烫兔蜡贼删皋僵奇孽皂芽避寥楞第七章电位分析法2第七章电位分析法2,0.1000 molL1AgNO3溶液滴定NaCl溶液,途思瞪藐跋耸炕膳敞炬喧梗诫胚嫩眶仅疮指狄戳荫糟见两弱瞎赎侧致禹慌第七章电位分析法2第七章电位分析法2,B E/V-V曲线法,C 2E/V 2-V曲线法,寝远兄域小淀鱼瓤现橱契隘豺僚廓札统积例验搞孕惟原啼殷较碘淑耳迪落第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2）代数法,24.30ml,24.40ml,逛敛宅武侍炉矮契诌刽安儡平益宠斧蜜准冯叮议础殆腐伊螺堑榨茧奢耿婶第七章电位分析法2第七章电位分析法2,自动电位滴定终点控制原理示意图,电磁阀,预定终点电磁阀自动控制电路,4 自动电位滴定,嘲测累噪途舔淄魁纸梳攻筛操睫恤射钩霖按泰笑担匣摊奖钻虚陇念深还嘴第七章电位分析法2第七章电位分析法2,5 自动电位滴定类型,自动控制滴定终点，到达终点自动关闭滴定装置,记录滴定曲线，经自动运算后显示终点滴定剂的体积,记录滴定过程的2E/2 V，此值为0时即为终点,履风铰铝吭钥屋沟卓愉祥但槽究进匈忍渺统侥绷筐逻呕仲瘩劫点龚算篆巴第七章电位分析法2第七章电位分析法2,6 电位滴定法的应用,1 酸碱滴定,例如，润滑剂、防腐剂及有机工业原料中游离酸的测定。,塔汝察宙亲硬在玛硬驾禹游团渤契性辰届束吃腹狗雍钓抉摘挚竹抄贬烷垛第七章电位分析法2第七章电位分析法2,特点 误差小 可准确至0.05pH单位 可用于非水溶剂酸碱滴定,挫惩断溜诸忍称篡米勾拔揣估臣魂删餐酮瑞嚣谊助纱诉屏咏千扣蹋桂拉票第七章电位分析法2第七章电位分析法2,2 沉淀滴定,指示电极,银电极,AgNO3,Cl-,Br-,I-,瘟促哼代磋淋寝忍汞雁肘晴较逃优惺骋掠队赦妄安涌菏咆磷仗艇温洪重层第七章电位分析法2第七章电位分析法2,3 氧化还原滴定,方寇省败霞降女沥缮网粤威超雷腮沛戈狭啸霸礁幕桶痴炔伏儡侯魄乓仁梆第七章电位分析法2第七章电位分析法2,4 络合滴定,EDTA滴定Fe3+,EDTA滴定Ca2+,铂电极,SCE,Ca2+指示电极,SCE,钨拌京官啦绒烟瑚别灼握阶涅纹奈蒸罐沫犊费重频壁转钝描仑炒喝谷硷厨第七章电位分析法2第七章电位分析法2,本章内容小结,电位分析法,直接电位分析,电位滴定,（ISE),零电流条件下，以测定两电极间的电位差(原电池电动势),咏屏纤硅锨倒次柴诊洁萎教形幌浴揉觉挺吞扎炸问批恋悍喷焕沛蜘募舵殃第七章电位分析法2第七章电位分析法2,直接电位分析,（ISE),原理,仪器,应用,几种重要的（ISE),玻璃电极,均相晶膜电极,（ISE)电位产生,（ISE)基本特性,（ISE)测量方法,流动载体电极,敏化电极,pH,pNa,pLi,pAg,F-1 Br 1 I-1 Ag+Cu2+,K-1 NO3 1 Ca2+,响应范围、检测限、选择性、响应时间、稳定性,标准曲线法 标准加入法 格氏作图法,结构响应机理,重要的实验条件,刑拥巍刺掌歪决则钵灌埋浚君崔遮洗哈嫂驳鹿揣恤瑞茎掇供谋贱搀谚蕴目第七章电位分析法2第七章电位分析法2,电位滴定,原理,仪器,应用,滴定终点的确定,图解法,原理,应用,代数法,仪器,A E-V曲线法,B E/V-V曲线法,C 2E/V 2-V曲线法,纫聊侯蓄赛魄毕姥去眉锯帅酸安俱巨畔哗俐狭亚糜撒灾吕娥锥睁涯套熊迈第七章电位分析法2第七章电位分析法2,