第二章 直接电位法

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1、仪器分析应用技术0绪论主讲人：刘淑燕Email:menghailingmeng@163.comTel:15006069728一仪器分析方法的分类1、光学分析法基于物质与光作用时，物质内部发生能级间的跃迁而产生特征光谱，通过测定其吸收或发射光谱的波长与强度，进行定性分析、定量分析、结构分析和各种数据的测定的一种分析方法。包括吸收光谱法和发射光谱法2、电化学分析法基于物质电化学性质与浓度的关系来测定被测物质含量的一类分析方法。包括电位分析法、电导分析法、库仑分析法和极谱分析法等3、色谱分析法基于样品中各组

2、分物质在两相中分配系数不同而将混合物分离，然后用各种检测器测定各组分含量的分析方法。包括气相色谱法（GC)和高效液相色谱(HPLC)应用：空气、水中污染物如挥发性有机物、多环芳烃[苯、甲苯、苯并（a）比等]；农作物中残留有机氯、有机磷农药等；食品添加剂苯甲酸等；体液和组织等生物材料的分析如氨基酸、脂肪酸、维生素等。二仪器分析的特点灵敏度高相对检出限一般在10-6或10-9数量级，甚至可达10-12，适用于微量及痕量成分的分析分析速度快，自动化程度比较高试样用量少，适合微量和超微量分析选择性高，应用范围

3、广泛三样品的前处理技术分析过程样品的采集、样品的前处理、分析检测、数据处理和填写报告单物理法：萃取、过滤、干燥、离心样品前处理化学法：络合、沉淀、衍生模块一电位分析法1.电化学分析法：以被测溶液的电学及电化学性质来进行分析的方法。电化学:研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的学科。2.电化学分析分类：根据所测电池的物理性质不同分为：电位分析法(直接电位法和电位滴定法)、电导分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱分析法、伏安分析法等。3.电位分析法：通过在零电流的条件下测定两电极间的电位差（

4、即构成原电池的电动势）进行分析测定。（1）直接电位法：直接测定试液组成原电池的电动势来计算待测离子的活度（浓度）（2）电位滴定法：以滴定过程中指示电极电位的变化为依据进行分析。4.特点：设备简单，操作方便；可用于连续、自动和遥控测定；灵敏度高、选择性好、重现性好。知识链接一直接电位法测PH的工作原理原理：将两支性能不同的电极插入同一被测液中构成原电池，在零电流的条件下，由于两支电极的电位存在着电位差（电池电动势），从而建立了电池电动势与被测浓度之间的关系。测定被测溶液的ph仪器称酸度计一电位分析法的理

5、论依据--能斯特方程1、对于氧化—还原反应，其电极电位与离子活度的关系可用能斯特（Nernst）方程式表示：2、在温度为250C时，能斯特方程式可近似地简化成下式：3、金属电极时还原态是纯金属，活度为常数1，可简化为：注意符号的意义E=E（标准）+(0.05916/n)lg([氧化型]/[还原型]）E电位=E（标准）+(0.05916/n)lg[氧化型]E=E（标准）+(2.303RT/nF)lg([氧化型]/[还原型]）电位分析法的理论依据二酸度计的基本构造1、参比电极参比电极：电极电位值已知且恒定

6、，基本不受外界影响，对温度或浓度没有滞后现象，具有良好的重现性和稳定性。甘汞电极银-氯化银电极参比电极------甘汞电极由Hg-Hg2Cl2-KCl溶液组成参比电极------甘汞电极电极表示式:Hg︱Hg2Cl2(s)︱KCl(xmol/L)电极反应:Hg2Cl2+2e-2Hg+2Cl-25℃,E值与KCl浓度的关系：名称KCl浓度25℃E/V0.1mol/L甘汞电极0.1mol/L0.3365标准甘汞电极(NCE)1.0mol/L0.2828饱和甘汞电极(SCE)饱和0.2438EHg2Cl2/

7、Hg=E（标准）Hg2Cl2/Hg—0.05916lgCl-参比电极------甘汞电极双盐桥指将银丝表面镀上一层氯化银，浸入到用氯化银饱和的一定浓度的氯化钾溶液中参比电极------银-氯化银电极银-氯化银电极：电极表示式Ag︱AgCl︱Cl-(xmol/L)电极反应式Ag+Cl-=AgCl+e-t=25℃EAgCl/Ag=E（标准）AgCl/Ag—0.05916lgCl-25℃,E值与KCl浓度的关系：名称KCl浓度25℃E/V0.1mol/L银-氯化银电极0.1mol/L0.2880标准银-氯化

8、银电极1.0mol/L0.2223饱和银-氯化银电极饱和0.2000**对参比电极的要求：1）电极电位稳定，可逆性好2）重现性好3）使用方便，寿命长参比电极------银-氯化银电极2、指示电极：金属基电极：金属-金属离子电极、金属-金属难溶盐、汞电极、惰性金属电极pH玻璃电极离子选择性电极：晶体膜电极、非晶体膜电极、敏化离子选择性电极指示电极：也称离子选择性电极，其电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改变的电极(E与c有关)。金属-金属离子电极---