第3节 电位分析法的应用.ppt

第十四章电位分析法 第3节 电位分析法的应用 溶液pH的测定 表 pH标准缓冲溶液 2．离子活度(或浓度)的测定原理 活度与浓度 总离子强度调节缓冲溶液 3．离子活度(或浓度)的测定方法 (1)直接比较法 (2)标准曲线法： 用测定离子的纯物质配制一系列不同浓度的标准溶液，并用总离子强度调节缓冲溶液（Totle Ionic Strength Adjustment Buffer简称TISAB）保持溶液的离子强度相对稳定，分别测定各溶液的电位值，并绘制: E - lg ci 关系曲线。 (3)标准加入法 标准加入法 电位法的方法误差 二、电位滴定分析法 电位滴定: 分析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。 2.电位滴定法的特点 准确度较电位法高 能用于难以用指示剂判断终点的浑浊或有色溶液的滴定。 能用于非水溶液的滴定。 用用于连续滴定和自动滴定。 3.电位滴定终点确定方法 4.指示电极的选择 指示电极响应的是溶液中有浓度变化的离子，因此我们对指示电极的选择是根据反应过程中反应的类型来进行的。 酸碱反应： 玻璃指示电极 氧化还原反应： 零类电极 沉淀反应：选择不同的指示电极（ISE） 络合反应：选择不同的指示电极（ISE） PM电极（汞电极） 三、电位分析法的应用与计算示例 计算 例题2 例题3 化学 仪器分析 potentiometry and conductometry 指示电极：pH玻璃膜电极 参比电极：饱和甘汞电极 Ag, AgCl | HCl | 玻璃膜 | 试液溶液 ?? KCl(饱和） | Hg2Cl2（固）， Hg ?玻璃 ?液接 ?甘汞 电池电动势为： 常数K′包括： 外参比电极电位 内参比电极电位 不对称电位 液接电位 1．pH测定原理与方法(注意正负极） 两种溶液，pH已知的标准缓冲溶液s和pH待测的试液x。测定各自的电动势为： 若测定条件完全一致，则K’s = K’x , 两式相减得： 式中pHs已知，实验测出Es和Ex后，即可计算出试液的pHx ，ICPAC推荐上式作为pH的实用定义。使用时，尽量使温度保持恒定并选用与待测溶液pH接近的标准缓冲溶液。 将离子选择性电极（指示电极）和参比电极插入试液可以组成测定各种离子活度的电池，电池电动势为： 离子选择性电极作正极时， 对阳离子响应的电极，取正号； 对 阴离子响应的电极，取负号。 为了使得EISE与lnC之间的线性关系，在实际应用中，我们通常加入离子强度调节剂，并与pH缓冲溶液、掩蔽剂等混和在一起，称为总离子强度调节缓冲溶液（TISAB) （Totle Ionic Strength Adjustment Buffer简称TISAB） TISAB的作用： ①保持较大且相对稳定的离子强度，使活度系数恒定； ②维持溶液在适宜的pH范围内，满足离子电极的要求； ③掩蔽干扰离子。 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。 E lg ci 注意：离子活度系数保持不变时，膜电位才与log ci呈线性关系。 设某一试液体积为Vx，其待测离子的浓度为cx，测定的工作电池电动势为E1，则： 式中：cx 是待测离子的总浓度。 往试液中准确加入一小体积Vs(大约为Vx的1/100)的用待测离子的纯物质配制的标准溶液, 浓度为Cs(约为cx的100倍)。由于VxVs，可认为溶液体积基本不变。 浓度增量为：⊿c = cs Vs / Vx a 一次标准加入法 再次测定工作电池的电动势为E2： (4)格氏作图法——多次标准加入法 半对数格氏作图法 当电位读数误差为1mV时，对于一价离子，由此引起结果的相对误差为3.9%,对于二价离子,则相对误差为7.8%。故电位分析多用于测定低价离子。 1.电位滴定装置与滴定曲线 每滴加一次滴定剂，平衡后测量电动势。 关键: 确定滴定反应的化学计量点时,所消耗的滴定剂的体积。 快速滴定寻找化学计量点所在的大致范围。 突跃范围内每次滴加体积控制在0.1mL。 记录每次滴定时的滴定剂用量（V）和相应的电动