[理学]第5章 伏安分析法

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1、仪器分析第五章伏安分析法5.1伏安极谱分析原理5.2极谱定量分析5.3极谱定性分析5.4干扰电流及其消除方法5.5现代极谱分析技术目　录仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法以测定电解过程中的电流－电压曲线(伏安曲线)为基础的一类电化学分析方法称为伏安分析法。5.1伏安极谱分析的基本原理伏安分析与极谱分析仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法工作电极滴汞电极固态电极极谱分析伏安分析特殊的伏安分析伏安分析-电位分析-电解分析比较仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法极谱法正弦交流极谱方波极谱脉冲极谱单扫描示波极谱经典直流极谱催化极谱伏安法溶出伏安法

2、吸附伏安法方波、脉冲伏安法循环伏安法线性扫描伏安法仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法极谱分析法首先由捷克斯洛伐克的物理化学家海洛夫斯基于1922年创立，至1945年前后被广泛应用于实际分析工作中，随着经典极谱分析法的不断成熟，已先后出现各种极谱方法，形成了一系列的伏安分析方法。仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法经典直流极谱图单扫描极谱图一、电极系统：仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法除用两个电解电极外，还需另加一个参比电极，用于测定和控制工作电极的电极电位。定义：当有电流通过电极时，电极的电位偏离平衡电位的现象称为电极的极化。二、电极

3、的极化阴极极化---阴极电位变得更负阳极极化---阳极电位变得更正E=E0+2.303RTnFlgCoxCred仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法现象：极化包括浓差极化和电化学极化。电解时电极表面浓度与本体溶液浓度的差异引起的。是由电化学反应本身的迟缓性所引起的。仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法分类：利用浓差极化极谱分析产生原因：仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法当电极上有电流通过时，电极反应以一定速率进行。在没有搅拌情况下，离子来不及扩散，电极表面与本体溶液之间均将形成一浓度梯度。以浓差极化为例：仪器分析学习指导(四年制)第5章伏

4、安分析法以AgNO3为例：阴极—还原反应E阴=EØ+n0.059lg[Ag+][Ag]阳极—氧化反应E阳=EØ+n0.059lg[Ag][Ag+]思考：减小浓差极化的措施溶液处于静止。溶液浓度要小。电极反应的电流密度大。浓差极化的条件：有利于形成浓差极化思考：如何提高工作电极的电流密度？减小电极面积仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法去极化三、极谱分析的特殊性1、采用一大一小的电极去极化电极——参比电极极化电极——指示电极U外=E指示–E参比+IRESCE的电极电位基本恒定Ede的电极电位随外加电压的变化而变化。(极谱分析的电流很小)仪器分析学习指导(

5、四年制)第5章伏安分析法2、电解在静置、不搅拌的情况下进行。3、待测溶液浓度很小。同时含大量的惰性电解质（支持电解质）。仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法四、滴汞电极的特点：(1)易形成浓差极化；(2)电极表面不断更新，重复性好;(3)汞电极对氢的超电位比较大可在酸性介质中进行分析。(对SCE负至-1.2V)。(4)汞易纯化，但有毒，易堵塞毛细管。仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法五、极谱曲线仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法？？讨论：仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法1、残余电流的产生原因2、极限扩散电流的意义3、当达到极限

6、扩散电流区域后，继续增加外加电压，是否还会引起滴汞电极电位的改变及参加电极反应的物质在电极表面浓度的变化？极谱定量极谱定性①电极一大一小,大---去极化,小---极化② 溶液—稀,使电极表面C→0③不搅拌(静止)---不破坏扩散层使电流完全受扩散控制的分析方法。④加入支持电解质待测离子在电场作用力下的迁移运动降至最小。仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法极谱曲线形成条件仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法小结：1、极谱分析是特殊条件下进行的电解分析，其特殊性表现在A、使用了两支性能相反的电极，溶液静止B、

7、通过电解池的电流很小，加有大量电解质C、试液浓度越小越好D、A+B2、在经典极谱分析中，一般不搅拌溶液，这是为了A、消除迁移电流B、减少充电电流的影响C、加速达到平衡D、有利于形成浓差极化仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法判断题：去极化电极的电位不变极化电极的电位完全由外加电压控制仪器分析学习指导(四年制)第5章伏安分析法上节回顾：极谱分析的特殊性两个性质不同电极稀溶液小于10-2mol/L不搅拌加入支持电解质产生浓差极化传质过程由浓差扩散所控制获得极限扩散电流id结论：浓差极化是产生极限扩散电流id的先决条件U外=阴-阳+iR5.2极谱定量分析

8、一、扩散电流方程式CCeOx扩散层中的浓度变化当C