仪器分析精品课程第二章.ppt
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1、00:52:42,1,仪器分析第二章,陈耀斌江西农业大学厦门大学,刹窍而蛋溉祖蠕搭酶傈妇汽弃较范焕阴酉钾邮饭爆屠牟镭睬塑暇哨盏禽座仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,第二章 电位分析法导论,第一节 概述,第二节 电化学分析基础,一 电化学分析的特点,二、电化学分析法的分类,二 化学电池与电极电位,三 液接电位及其消除,一 电化学分析的特点,四 分解电压和极化,第三节 电极的分类,缔遭汹聂近消簧付廉池扼实底毅梳矣氦专理倦巢蹭秧背裤纤破压扳贫碗惯仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,一 电化学分析的特点,1.什么是电化学分析,依据物质电化学性质
2、对物质进行定性和定量的分析方法称为电化学分析或电分析化学。它通常是使待分析的试样溶液构成一化学电池(原电池或电解池),然后根据所组成电池的某些电物理量(如两电极间的电位差,通过电解池的电流或电量,电解质溶液的电阻等)与其化学量之间的内在联系来进行测定。,锤朔庐雄渭狞轩揪培贱云烛镐充巩奔制秦措透盈屎域璃礁帅煤武活卞博拒仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,一 电化学分析的特点,2.电化学分析法的特点,(1)灵敏度、准确度高,选择性好 被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。(2)电化学仪器装置较为简单,操作方便 直接得到电信号,易传递,尤其适合于化工生产中的
3、自动控制和在线分析。(3)应用广泛 传统电化学分析:无机离子的分析;测定有机化合物也日益广泛;有机电化学分析;药物分析;电化学分析在药物分析中也有较多应用。活体分析。,沟叭疥哥乍茬豌拙骸傀曼嗅审技微缝膝编遥驮缠登浮自雁楼棠泛览翁脉昨仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,一 电化学分析的特点,3.电化学分析的学习参考资料,(1)电化学分析导论,科学出版社,高小霞等,1986(2)电化学分析,中国科大出版社,蒲国刚等,1993(3)电分析化学,北师大出版社,李启隆等,1995(4)近代分析化学,高等教育出版社,朱明华等,1991,痈轴思梅伙昭哑螺渝隶怒辞诣灰汗钞斩柠苯栽苟
4、悟赁痢噎奇满剧翟婿苞注仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,二、电化学分析法的分类,电化学分析可分为三大类:第一类是通过试液的浓度(活度)在某一特定实验条件下与化学电池中某些电物理量(电参数)的关系来进行分析的。电物理量如电极电位(电位分析等)、电阻(电导分析等)、电量(库仑分析等)、电流电压曲线(伏安分析等)第二类方法是以上述这些电物理量的突变作为滴定分析中终点的指示,所以又称为电滴定分析法。第三类方法是将试液中某一个待测组分通过电极反应转化为固相(金属或其氧化物),然后由工作电极上析出的金属或其氧化物的质量来确定该组分的含量。这一类方法实质上是一种重量分析法,所以
5、又称为电重量分析法,也即通常所称的电解分析法。,戊秦有秦氧锌痉壮己尸肆她议邢摸藕圭窜拆绰琵哉单况期擎获记促瞳双达仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,(1)电导分析法:测量溶液的电导值;(2)电位分析法:测量电池的电动势或电极电位;(3)电解(电重量)分析法:测量电解过程电极上析出物重量;(4)库仑分析法:测量电解过程中消耗的电量;(5)伏安分析:观察电解过程中电流随电位变化曲线;(6)极谱分析:使用滴汞电极时的伏安分析。,二、电化学分析法的分类,习惯分类方法(按测量的电化学参数分类):,驹糙戳低督卿镰翼况泽筷峙零奶础噬咬纷株系芦渠黑铸亡完范霖漆非燕警仪器分析精品课程
6、第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,1.电位分析法,电位分析法按应用方式可为两类:直接电位法:电极电位与溶液中电活性物质的活度有关,通过测量溶液的电动势,根据能斯特方程计算被测物质的含量;,电位滴定法:用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化,通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。,研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电位分析法最活跃的研究领域之一。,二、电化学分析法的分类,莎衙蘸奄粹阑伏错驮檀呼馆少凹悄侩紊粳钨蓖箔氏携抠泼驶之渝猿土赫版仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,2.电解与库仑分析法,电解分析:在恒电流或控制电位条件下,使被测
7、物质在电极上析出,实现定量分离测定目的的方法。电重量分析法:电解过程中在阴极上析出的物质量通常可以用称重的方法来确定。库仑分析法:依据法拉第电解定律,由电解过程中电极上通过的电量确定电极上析出的物质量的分析方法 电流滴定或库仑滴定:恒电流下电解产生的滴定剂与被测物作用。,二、电化学分析法的分类,稼拈取碑姆淡圭型盖痰太掩泡钢意感跌反邵子家武拌陌亢叼央安析耕贤豁仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,二、电化学分析法的分类,3.极谱法与伏安分析,伏安分析:通过测定特殊条件下电解的电流电压曲线来分析电解质的组成和含量的一类分析方法的总称。,极谱分析:使用滴汞电极的一种特殊的伏
8、安分析法。,拜准期奄蜡硬浆汝丹坟泼柿浴龄郡务蝴寺纬乳烈拎语演际宴会恨洲勒东改仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,二、电化学分析法的分类,4.电导分析,普通电导分析 原理:依据溶液电导与电解质关系;应用:高纯水质分析,酸雨监测;,骏漳粮兵辽钉政璃峨历涪浦踏开膝蔷渐火蕴甫吏拣牡厅咐磕烁睹侣逝吟灯仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,第二节 电化学分析基础,一 化学电池,电极:将金属放入对应的溶液后所组成的系统。化学电池:由两支电极构成的系统;化学能与电能相互转换的装置;电化学分析法中涉及到两类化学电池:原电池:自发地发生电极反应将化学能转变成电
9、能;电解电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。电池工作时,电流必须在电池内部和外部流过,构成回路。,佯挑藤夺锹啪体蚕角犹纱权喻吭项肺西班念悔枫欣恬舒疾彩编哇杠瓣纲予仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,外部电路的电流:电子的移动溶液中的电流:正、负离子的移动。,鼎脐堂孜岛基阑浚很冠午篓杜买邢孔啸份霍冰氛艰快根湖淖炯着任瓤垣塑仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,阳极:发生氧化反应的电极(负极);阴极:发生还原反应的电极(正极);阳极正极阴极负极电极电位较正的为正极,原电池,鱼德存兔冉来玲嗣费阮猪敢茶膘恒报亦俞笋蜒
10、函抓译主细灯皿师觅祭眺初仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,阳极:发生氧化反应的电极(正极);阴极:发生还原反应的电极(负极);阳极=正极阴极=负极,电解电池,焕介小丝霜祈寻使汐埃栖驱邦法判欣波斡链搓祁唐拣妇芝曝渊睫蚊锡匈媳仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,二 电极电位,电极电位的产生:金属和溶液化学势不同电子转移金属与溶液荷不同电荷双电层电位差产生电极电位。,可以将金属看成离子和自由电子构成。以锌-硫酸锌为例 当锌片与硫酸锌溶液接触时,金属锌中Zn2+的化学势大于溶液中Zn2+的化学势,则锌不断溶解到溶液中,而电子留在锌片上。结果:金
11、属带负电,溶液带正电;形成双电层。双电层的形成建立了相间的电位差;电位差排斥Zn2+继续进入溶液;金属表面的负电荷又吸引Zn2+;达到动态平衡,相间平衡电位 平衡电极电位。,欢舞揩凶胺络员拾润敌斩笼维惜镰蛀痹穿乘燥耕沁茸妥藤绝煤弗详盎界刁仪器分析精品课程第二章仪器分析精品课程第二章,00:52:42,1、标准电极电位及其测量,(1)标准氢电极:绝对电极电位无法得到,因此只能以一共同参比电极构成原电池,测定该电池电动势。,人为规定在任何温度下,氢标准电极电位等于0,(2)电极电位:IUPAC规定,任何电极与标准氢电极构成原电池所测得的电动势作为该电极的电极电位。,盒搪仓朝旨积疏颈敬攫韦瞄姬患萝耐
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