【教学课件】第五章电位分析法.ppt

第五章 电位分析法,授课内容,5.1 概述一、电化学分析法概述二、电位分析法概述,5.2 电位分析法中的电极一、参比电极二、指示电极三、离子选择性电极及其电位,授课内容,5.3 直接电位法 一、pH值的测定 二、离子活度的测定,5.4 电位滴定法 一、电位滴定法原理 二、电位滴定法终点的确定,5.5 电位分析法的应用,重点与难点,1、电位分析法的原理2、电位分析中的电极3、直接电位法的原理及应用4、电位滴定法的原理及应用,5.1 概 述,一、电化学分析法概述,（一）电化学分析法的意义根据物质的电学和电化学性质，应用电化学的基本原理和技术，测定物质组分含量的方法，称为电化学分析法。,（二）电化学分析法的分类,根据测定原理的不同分类：,（三）电化学分析法的特点,1、灵敏度高。被测物质含量范围可在10-210-12 mol/L数量级。,2、准确度高，选择性好，不但可测定无机离子，也可测定有机化合物，应用广泛。,3、电化学仪器装置较为简单，操作方便。,4、电化学分析法在测定过程得到的是电讯号，易于实现自动控制和在线分析,尤其适合于化工生产的过程控制分析。,（四）电化学分析法的基本装置,1、工作电池：工作电极（指示电极）参比电极被测试液2、测定电讯号 的装置。3、搅拌装置（极谱法不需要）。,根据不同的电化学分析法类别,装置的配置有所同。,二、电位分析法概述,（一）电位分析法的意义电位分析法是电化学分析法的重要分支，是在零电流条件下，测定两电极的电位差或电位差的变化进行分析测定。,（二）电位分析法的分类 1、电位测定法（习惯称直接电位法）2、电位滴定法,1、电位测定法,意义：以测定电池（工作电池）电动势求得待测组分含量的方法称为电位测定法，也称直接电位法。,特点：电位测定法测定快速方便，灵敏度高。,电位测定法的装置,1.电位（pH）计2.工作电池由参比电极，指示电极，被测试液组成。3.磁力搅拌器(附磁力搅拌子)。可直接测定溶液的pH值或离子的活度。,图为：电位测定法的装置,2、电位滴定法,意义：通过测量滴定过程中的电位变化来确定滴定终点的分析方法,称之为电位滴定法。,特点：1、不受试液的颜色或混浊的影响，2、无需用指示剂，3、应用广。,2、电位滴定法的装置,电位滴定的装置1.电位计2.滴定装置3.工作电池4.磁力搅拌器(附磁力搅拌子),电位滴定装置,5.2 电位分析中的电极,一、参比电极,参比电极是电极电位恒定且重现性良好的电极。标准氢电极的电位为零，是参比电极中的一级电极。但由于氢电极制作麻烦，使用不便，故实际工作中少用。分析测试工作中使用的参比电极主要是甘汞电极和银-氯化银参比电极。,1、甘汞电极,甘 汞 电 极 结 构 图,甘汞电极的电极反应及电极电位,甘汞电极 电极反应：Hg2Cl2+2e-2Hg+2Cl半电池的表示：Hg，Hg2Cl2（固）KCl电极电位：（25）,甘汞电极的电极电位决定于电极内参比溶液中的Cl-，当Cl-一定，甘汞电极的电极电位恒定。,25时甘汞电极的电极电位（对SHE）,在其他温度下使用时，应对其电极电位进行校正。饱和甘汞电极（SCE）校正公式为：E=0.24387.610-4（t25）（v）,2、银氯化银电极,银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构成了银-氯化银电极。,银氯化银电极结构图,银氯化银电极的电极反应及电极电位,电极反应：AgCl+e-=Ag+Cl-半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25）：EAgCl/Ag=EAgCl/Ag 0.059lgaCl-,AgAgCl电极电位决定于电极表面Ag+的活度Ag+大小，在微溶盐AgCl存在下，Ag+又决定于溶液中Cl-的活度Cl-。,银-氯化银电极的电极电位（25）,标准Ag-AgCl电极在温度为t时，电极电位 为 E=0.2223 6104（t25）（v）,