同济大学分析化学环境生物版8电位分析法

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1、10/2/20217:42AMhttp://chemcenter.tongji.edu.cn/第9章电位分析法第9章电位分析法9.1电位分析概述9.3直接电位法9.4电位滴定法9.5电分析化学其他方法9.2常用离子选择性电极9.1电位分析概述9.1.1电化学分析的范畴9.1.3原电池的电动势9.1.2原电池与电解池10/2/20217:42AM9.1.4指示电极与参比电极9.1.1电化学分析法的范畴利用物质的电化学性质进行分析的方法电化学分析法电位分析法库仑分析法电导分析法极谱分析法伏安分析……9.1.2原电池与电解池原电池（可逆条件）：正极与负极,电池电动势E（-）Zn，ZnSO4(a1)I

2、ICuSO4(a2),Cu(+)电解池：电能（直流电）转化为化学能（阴极与阳极）电极电位、接触电位、液接界电位电位分析法的基本概念定义：利用电极电位与组分浓度的关系进行定量特点：（1）准确度较高（2）灵敏度较高，10-4～10-8mol/L（3）选择性好（排除干扰）（4）仪器设备简单原理：两支电极与待测溶液组成工作电池（原电池）通过测定电动势，获得待测物质的含量Nernst方程E=K±RT/nFlnaWaltherNernst1864-19419.1.3指示电极与参比电极原理中两支电极与待测溶液组成工作电池两支电极指示电极与参比电极指示电极Indicatorelectrode又称工作电极（分类

3、）电位与待测物含量有确定函数关系待测物活度两支电极9.1.3指示电极与参比电极参比电极Referenceelectrode电位与待测物含量无关/一定条件下是常数工作电池电动势E与待测物含量(活度a)关系常用参比电极1甘汞电极2银－氯化银电极10/2/20217:42AM1饱和甘汞电极：结构组成电极反应:Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-半电池符号:SCE汞+甘汞/KCl溶液电极电位表达式:电位分析中最常用SCE作参比电极KCl饱和溶液SCE的电位为什么是常数？分析仅与内部Cl-活度有关2银－氯化银电极组成：银丝镀AgCl沉淀+KCl溶液电极反应：AgCl+e-=Ag+Cl-半电池符号：Ag

4、,AgCl(固)

5、KCl电极电位：仅与内部Cl-/Ag+活度有关!Ksp联系Cl-/Ag+活度。什么时候是工作电极？9.2离子选择性电极Ion-SelectiveElectrodesISE9.2.1氢离子选择性电极(玻璃膜电极)9.3.2氟离子选择性电极（单晶膜电极）9.3.3复合电极10/2/20217:42AM离子选择性电极分类（IUPAC）国际纯化学与应用化学联合会离子选择性电极(又称膜电极)原电极（primaryelectrodes）晶体膜电极（crystallinemembraneelectrodes）均相膜电极（homogeneousmembraneelectrodes）：氟电极非

6、均相膜电极(heterogeneousmembraneelectrodes)：氯电极非晶体膜电极（crystallinemembraneelectrodes）刚性基质电极（rigidmatrixelectrodes）：玻璃电极流动载体电极(electrodeswithamobilecarrier)：钙电极敏化电极（sensitizedelectrodes）气敏电极（gassensingelectrodes）：NH3电极；SO2电极酶电极（enzymeelectrodes）：尿素酶电极其他电极：细菌电极、生物电极、免疫电极等玻璃电极氟电极9.2.1氢离子选择性电极(玻璃膜电极Glasselect

7、rode)1电极构造球状玻璃膜：SiO2中含Na2O、CaO厚度约0.1mm内部溶液：0.1mol/LHCl内参比溶液内参比电极：Ag-AgCl电极10/2/20217:42AM对H+选择性响应易破碎!9.2.1氢离子选择性电极(玻璃膜电极Glasselectrode)1电极组成及电池Ag,AgCl︱HCl溶液︱玻璃膜︱试液(-)Ag,AgCl︱HCl溶液︱膜︱H+(x)‖KCl(饱和)︱Hg2Cl2,Hg(+)外参比电极玻璃膜内参比电极指示电极待测溶液2膜电位10/2/20217:42AM玻璃电极用前水浸泡水合硅胶层10-4mm硅胶层/水溶液差形成电位差同理有内部为常数9.2.1氢离子选择性

8、电极(玻璃膜电极Glasselectrode)这是常数！9.2.1氢离子选择性电极(玻璃膜电极Glasselectrode)3膜电位与待测溶液的关系玻璃膜内、外性质基本相同硅胶层中Na+全被H+取代2点假设玻璃电极是H+的选择性电极！9.2.1氢离子选择性电极(玻璃膜电极Glasselectrode)3膜电位与的关系结论:在一定条件下（pH1～12）,膜电位膜与pH试液成线性关系玻璃电极是H+的