第12章 电位分析课件.ppt

第12章　电位分析及离子选择性电极分析法 12－1 概述 12－2 离子选择性电极及其主要性能参数（略） 12－3 离子选择性电极分析的仪器（略） 12－4 电位分析及离子选择性电极分析的方法及应用 电化学分析法根据测定原理分类： 12－1 概述 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。 特点：灵敏度、选择性和准确度都较高，被分析物质的最低量接近10-12mol数量级。 一、电位分析法的原理 基本原理： 利用电池电动势与试液中离子活度之间一定的数量关系，从而测得离子的活度。 分类：直接电位法 （习惯称直接电位法）、电位滴定法 二、测量方法 三、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。 12－2 离子选择性电极及其主要性能参数 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。 参比电极是测量电池电动势、计算电极电位的基准。 甘汞电极 电极反应为： 甘汞电极的电位计算： 银-氯化银电极 电极反应为： 银-氯化银电极电位： 二、指示电极 指示电极能快速而灵敏的对溶液中被测物质的离子的活度或不同氧化态的离子的活度比产生能斯特响应。 常用的指示电极 金属电极：金属-金属离子电极；金属-金属难溶盐电极；汞电极；惰性金属电极 金属电极 金属-金属离子电极 Ag ∣ Ag+ 测定aAg+ 金属-金属难溶盐电极 Ag ∣ AgCl 测定aCl- 汞电极 Hg ∣ HgY2-，MY(n-4)，Mn+ 测定aMn+ 惰性金属电极 电极起传递电子的作用，本身不参与氧化还原反应。 离子选择性电极-玻璃电极 三、直接电位法-pH的测定 测定原理的原电池表示： 四、直接电位法-标准曲线法测定离子活度(1) 示例：测定原理的原电池表示 直接电位法-标准曲线法测定离子活度(2) 方法： 测量一系列标准溶液和电极组成电池的电动势。 测量样品溶液组成电池的电动势。 五、电位滴定法 应用范围 滴定反应平衡常数较小 滴定突跃不明显 用指示剂指示终点有困难 电位滴定终点的确定方法 E-V曲线法 ΔE/ΔV-V曲线法 12－3 离子选择性电极分析的仪器 离子选择性电极分析仪器是通过电极把溶液中离子活度变成电信号直接显示出来的装置。常用的仪器有专门为测定酸度设计的酸度计和测定离子活度的离子计。 一、对测量仪器的要求 1、输入阻抗 2、测量精度和量程 3、定位 4、温度和电极斜率补偿 二、常用测量仪器 1、酸度计 2、离子计 12－4 电位分析及离子选择性电极分析的方法及应用 电位滴定的电极使用 本 章 重 点 1.电位分析法定义与分类 2.离子选择性电极的主要类型 * * 电重量分析法（电沉析法） 电解后电极增重 库仑分析法 电流与时间 电导法 电阻（电导） 安培滴定法（电流滴定法） 电流与标准溶液体积 极谱法、伏安法 电流（控制电位） 电位滴定法 电位与标准溶液体积（电流≈0 ） 电位法 电位（电流≈0） 电导滴定法 电阻与标准溶液体积 方法类别 测量参数 电池组成 通常在待测电解质溶液中，插入两支性质不同的电极，一支参比电极，一支指示电极，用导线相连组成化学电池。 M│Mn+ ║ 参比电极 测量计算 甘汞电极示意图 Ag-AgCl电极示意图 膜电极 玻璃膜电极 晶体膜电极 液膜电极 敏化电极 离子选择电极 玻璃膜示意图 玻璃电极的电位 玻璃电极示意图 pH测定示意图 一般公式： 标准曲线测定示意图 电位滴定的示意图 示例：0.1 mol/L AgNO3溶液滴定NaCl溶液