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1、仪器分析第4章电位分析法§4.1电分析化学法概要§4.2电位分析法原理§4.3电位法测定溶液的PH§4.4离子选择性电极与膜电位§4.5离子选择性电极的选择性§4.6离子选择性电极的种类和性能§4.7测定离子活（浓）度的方法§4.8影响测定的因素§4.9测试仪器§4.10离子选择性电极分析的应用§4.11电位滴定法§4.12电位滴定法的应用和指示电极的选择第一节电分析化学法概要一.电化学分析法:定义:利用物质的电学及电化学性质来进行分析的方法.原理:使待测分析的试样溶液构成一化学电池(原电池或电解池),再依据此化学
2、电池的物理量(如两极间的电位差,电解质溶液的电阻,通过电解的电流或电量)与其化学量(如浓度)之间的内在联系进行测定.优点:①测量信号是电导、电位、电流、电量等信号,不存在分析信号的转换,可直接记录;②装置简单、小型,易于自动化和连续分析.二.电化学分析法的分类利用物质的电化学性质进行分析的方法电位分析法库仑分析法电导分析法极谱分析法…………根据测量的电化学参数不同,一般分为以下几类:1.电导分析法:是测量溶液电导的变化,来确定溶液的成分含量的分析方法.直接根据电导(或电阻)与溶液待测离子浓度之间的关系进行分析的方法
3、称为电导法;利用电导变化作为指示反应终点的容量分析技术称为电导滴定分析法.2.电位分析法:是测量在溶液中的指示电极的电位变化,以此确定溶液成分及其浓度的分析方法.直接依据电极的电位与待测物质的浓度之间的关系进行分析的方法称为电位法;利用指示电极的电位变化作为反应终点的“指示剂”的容量分析技术称为电位滴定法;3.电解与库仑分析法:•将电子作为“沉淀剂”使被测物在电极上析出,然后进行称量,来确定待测物质含量的方法称为电解分析法,又称电重量分析法.•直接根据电解过程中所消耗的电量求出待测物质的含量的方法称为库仑分析法.4
4、.伏安法和极谱分析法:在电解过程中,依据电流-电压变化曲线与物质浓度之间的关系进行分析的方法称为伏安法;在伏安法中使用滴汞电极的又称为极谱分析法.第二节电位法基本原理一、化学电池及几个概念二、电极电位的产生原理及电极电位的测量三、指示电极和参比电极1.电化学电池基本概念电化学电池指的是化学能与电能互相转换的装置，它可以分为原电池和电解池两大类。原电池（galvaniccell）：能自发地将化学能转化为电能（见图）；电解池（electrolyticcell）：需要消耗外部电源提供的电能，使电池内部发生化学反应（见图）
5、。当实验条件改变时，原电池和电解池能互相转化。组成化学电池的必要条件：1）两支称为电极的导体；2）浸在适当的电解质溶液中。一、化学电池及几个概念由电极、两组金属-溶液和外部导线所组成的电池.分为:无液接电池:两电极处于同一溶液中所构成的电池;有液接电池:两电极处于不同的溶液中而以盐桥连接,或不同溶液之间以半透明膜隔开所构成的电池.图4.1电化学电池(a)无液接电池(b)带盐桥的有液接电池2.化学电池:图示:盐桥的组成和特点：高浓度电解质溶液正负离子迁移速度差不多*盐桥的作用：1）防止两种电解质溶液混和，消除液接电位
6、，确保准确测定2）提供离子迁移通道（传递电子）3.电池的符号和书写方法：按国际纯粹化学联合会（IUPAC）的规定：①电池的组成物质均以其化学符号表示，应标明物质状态，溶液活度（通常为物质的摩尔浓度表示）；气体的分压和所处的温度；纯固体物质不予标注；②电池组成的每一个接界面用一条竖线(“
7、”)将其隔开；③用两条平行虚线(“
8、
9、”)表示盐桥，表明它有两个接界面；④发生氧化反应的一极写在左边，发生还原反应的一极写在右边．按上述规则,原电池或电解池可分别表示为:原电池:Zn
10、ZnSO4(хmol/L)
11、
12、CuSO4(ymo
13、l/L)
14、Cu电解池:Cu
15、CuSO4(ymol/L)
16、
17、ZnSO4(хmol/L)
18、Zn4．电池的电动势定义：电池的电动势是指当流过电池的电流为零或接近零时两电极间的电位差，以E为表示符号，以V为单位．并规定其值为右边的电极电位φ右减去左边电极的电位φ左，即：E池=φ右-φ左=φ阴-φ阳如果E池为正值,则表示电池反应可自发进行，为原电池；如果E池为负值，则表示化学电池内的电极反应不能自发进行，则该电池为电解池，必须外加一个至少同E池数值相等、方向相反的外加电压，电极反应方可进行5.其它几个概念1．相界电位：两个不
19、同物相接触的界面上的电位差2．液接电位：两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间所存在的微小电位差，称~。3．金属的电极电位：金属电极插入含该金属的电解质溶液中产生的金属与溶液的相界电位，称~。4．电池电动势：构成化学电池的相互接触的各相界电位的代数和，称~。Zn→Zn2+双电层动态平衡稳定的电位差二、电极电位的产生原理及电极电位的测量1.电极电位的产生
