仪器分析第5章伏安分析法

《仪器分析第5章伏安分析法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、仪器分析讲课提纲第5章伏安与极谱分析法教学时数：4学时教学要求：1、理解极谱分析原理、极化和去极化电极基本概念，极谱过程的特殊性。2、理解半波电位、扩散电流方程式及影响扩散电流的因素。3、掌握极谱定量分析方法，4、掌握极谱干扰电流及其消除方法。5、了解极谱分析方法的特点和应用。6、了解近代极谱分析方法及其应用。教学重点与难点：重点：极谱分析法的原理、特点，产生浓差极化的条件，半波电位，极谱定量分析方法，极谱干扰电流及消除方法，循环伏安法，溶出伏安法。难点：极化原理，干扰电流及消除方法。5.1极谱分析的基本原理一、伏安分析与极谱分析伏安与极谱分析从广义上讲也是一种电解分析，更是利用待定溶液在

2、电解池中的电解反应堆来进行测定的一类特殊形式的电解方法，并以记录电流-电压曲线来进行定性定量分析。极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程。极谱分析与电解分析的区别在于：1．激谱分析中溶液是静止的，以利产生浓差极话，而电解分析是在搅拌溶液中进行，以利于扩散。2．极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度进行定量分析（定性分析原理形同虚设，皆根据φ析）而电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物，最后称重进行定量分析。49仪器分析讲课提纲3、极谱分析是一种微量成分的分析方法，而电解分析是常量成分以测定电解过程中的电流--电压曲线（伏安曲线）为基础的一类分析电化学分析法称为伏安法。

3、通常将采用滴汞电极作工作电极的伏按法称为极谱法。二、极谱波极谱波可分为如下几部分：①残余电流部分②电流上升部分③极限电流部分在排除了其他电流的影响以后，极限电流减去残余电流后的值，称为极限扩散电流，简称扩散电流（用id表示）。id与被测物（）的浓度成正比，它是极谱定量分析的基础。当电流等于极限电流的一半时相应的滴汞电极电位，称为半波电位（用E1/2表示）。不同的物质具有不同的半波电位，这是极谱定性分析的根据。三、极谱过程的特殊性1．电极的特殊性电极的特殊性表现在极谱分析是用一个通常是面积很小的滴汞电极，另一个通常是面积很大的饱和甘汞电极(而一般电解分析使用二个面积大的电极)。极化电极也可以

4、是其他的固体微电极，但通常情况下，均使用滴汞电极，因为它有如下优点：①汞滴的不断下滴，电极表面吸附杂质少，表面经常保持新鲜，测定的数据重现性好；②氢在汞上的超电位比较大；③许多金属可以和汞形成汞齐；④汞易提纯。缺点是：①汞易挥发且有毒；②汞能被氧化；③汞滴电极上残余电流大，限制了测定灵敏度。49仪器分析讲课提纲2．电解条件的特殊性电解条件的特殊性表现在极谱分析是溶液保持静止并且使用了大量的电解质。溶液保持静止，则对流切向运动可忽略不计；加入大量电解质，则可消除离子的电迁移运动。5.2极谱定量分析一、尤考维奇方程式id=607nD1/2m2/3t1/6cid----平均极限扩散电流（μA）；

5、n----电极反应中的电子转移数;D----电极上起反应物质在溶液中的扩散系数（cm2/s）;m----汞流速度（mg/s）;t----滴汞周期（s）;c----被测物质的浓度（mmol/L）;被称为尤考维奇方程式，该式定量的阐明了极限扩散电流与浓度的关系。各项因素不变时，可合并为一个常数K=607nD1/2m2/3t1/6，尤考维奇常数则在一定浓度范围内，扩散电流与被测物质浓度成正比：id=K.c二、影响扩散电流的因素1．毛细管特性所以，在一定实验条件下，扩散电流也与汞柱高度的平方根成正比。2．滴汞电极电位滴汞电极电位的改变对滴汞周期τ的影响较为显著。因为不同电位时汞同溶液间的表面张力不

6、同3．温度实验证明，室温时，温度每升高一摄氏度，将使扩散电流约增加1.3%，所以，在极谱法中要求温度固定。49仪器分析讲课提纲4．溶液组分扩散系数与溶液的黏度有关，黏度越大，物质的扩散系数越小，因此扩散电流也随之减小。溶液组分不同其黏度也不同，对扩散电流的影响也随之不同。三、定量分析法扩散电流的大小在极谱图上通常用波高来表示:h=Kc波高的测定平行线法三切线法1、直接比较法：将浓度为Cs的标准溶液及浓度为Cx的未知溶液在相同的实验条件下，分别作出极谱图，测得其波高。由式：hs=KCshx=KCx两式相除得：cx=hxcs/hs2、工作曲线法配制一系列含有不同浓度的被测离子的标准溶液，在相同

7、实验条件下作极谱图，测得波高。以波高为纵坐标，浓度为横坐标作图，可得一直线。然后在上述条件下测定未知溶液的波高，从标准曲线上查得溶液的浓度。3、标准加入法取一定体积为Vx的未知溶液，设其浓度为Cx，作出极谱图。然后加入浓度Cs的标准溶液Vs,在相同条件下作出极谱图。分别测量加入前、后的波高为h、H.5.3极谱定性分析一、极谱波方程式与半波电位极谱波的电流与滴汞电极电位之间的数学表达式称为极谱波方程式。不同的反应类型具有不