[工学]电化学分析法.pptVIP

第四章 电化学分析法 4.1 电化学分析法基本原理 一、化学电池 二、电位分析法的概述 三、参比电极 四、指示电极 4.2 离子选择性电极 一、离子选择性电极的基本原理 二、离子选择性电极的主要类型 三、离子选择性电极的性能 四、电位分析法的测试仪器 4.3直接电位法 4.4电位滴定法 一、电位滴定的基本方法和仪器装置 二、电位滴定法和终点确定方法 4.1 电化学分析法基本原理 一、化学电池： 电化学分析法——根据电化学基本原理和技术建立起来的分析方法。 研究对象：电能和化学能相互转换。 电化学反应场所：化学电池 分析依据：利用试样中待测组分的组成和含量与电化学参数的关系，进行定性或定量分析。 → ☆ ← 原电池——化学电池中的反应是自发进行的， 在外电路接通情况下产生电流。能 化学电池 将化学能转变成电能。（a） 电解池——化学电池中化学反应所需要的能量 必须由外电源提供,（反应为非自发 进行）由外电源提供的电能产生电 流。将外电源提供的电能转化为进行 化学反应的化学能。(b) 图11-1 分类：（根据测量的电化学参数不同） 电位分析、电导分析、库仑分析、电解分析、权谱分析等。 → ☆ ← 二、电位分析法的概述 电位分析法——利用测定原电池的电动势（E），根据试液中待测离子的活度（或浓度）与电池电动势的定量关系（Nernst方程式），求得待测离子的浓度。 指示电极(-)——电极电位对溶液中某 种离子有选择性响应，电 极电位随溶液中待测离子 浓度的变化而改变 工作电池 参比电极(+)——在一定温度下，电极 电位在测定过程中基本不 变，提供电位标准。 电解质溶液 → ☆ ← （?—电极电位） 电极 OX/Red： aOx + ne-=bRed 298K时： （Nernst方程） 只要电解质溶液的浓度不是很大时，Nernst方程一般为 式中：Cθ（或aθ）：标准浓度（或标准活度）为1mol·L-1 C/Cθ为相对浓度 a/aθ为相对活度，通常写为C或a → ☆ ← 若电对中氧化态或还原态为气体，则能斯特方程中用相对分压表示。 相对分压=(pi/pθ) pθ—标准压力=101.325kPa≈100kPa 电位分析法分类: 直接电位法——直接测量工作电池的电动势 （E=φ+- φ-）,根据Nernst方程，求得待测离子的浓度。 电位滴定法——测定滴定过程中电动势的变化，以电位突跃确定滴定终点，根据所消耗的标准溶液的体积和浓度，计算待测离子的浓度。 离子选择性电极分析法——以离子选择性电极（ISE）作指示电极的电位分析法。 特点：选择性高；共存离子干扰少；灵敏度和准确度较高。 → ☆ ← 三、参比电极 参比电极的要求：电位稳定；重现性好；容易制备。 常用：甘汞电极和Ag-AgCl电极 1、甘汞电极 图11-4 电极符号：Hg|