《极谱分析》PPT课件

《《极谱分析》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、学习目标1、掌握极谱分析的基本原理、相应的实验技术、定量测定方法及有关术语。2、了解几种新的极谱分析方法及极谱分析法在常规分析中的应用。闽北职业技术学院食品与生物工程系伏安分析法：以测定电解过程中的电流-电压曲线为基础的电化学分析方法；极谱分析法（polarography）：采用滴汞电极的伏安分析法。第一节极谱分析的基本原理闽北职业技术学院食品与生物工程系一、极谱分析的基本装置电解装置阳极、阴极、电解液、外电路特殊性：使用了一支极化电极作为工作电极和另一支去极化电极作为参比电极；在溶液静止的情况下进行的非完全的电

2、解过程。外加电压装置—直流电源、可变电阻；电解池—滴汞电极、参比电极（SCE）；测量装置—电压表、电流表。闽北职业技术学院食品与生物工程系只要[Cl-]保持不变，电位便可恒定（严格讲，电解过程中[Cl-]是有微小变化的，因为有电流通过，必会发生电极反应。但如果电极表面的电流密度很小，单位面积上[Cl-]的变化就很小，可认为其电位是恒定的——因此使用大面积的、去极化的SCE电极是必要的。）。阳极(参比电极)：大面积的SCE电极—电极不随外加电压变化，其电位为：闽北职业技术学院食品与生物工程系阴极(工作电极)：汞在毛

3、细管中周期性长大(3-5s)——汞滴——工作电极，小面积的极化工作电极电位完全随外加电压变化，即：由于极谱分析的电流很小(几微安)，故iR项可勿略；参比电极电位c恒定，故滴汞电极电位w完全随外加电压E外变化而变化。闽北职业技术学院食品与生物工程系二、极谱波(Polarogram)的形成通过连续改变加在工作和参比电极上的电压，并记录电流的变化——绘制i-E曲线（极谱波）。例如：当以100-200mV/min的速度对盛有0.5mMCdCl2溶液施加电压时，记录电压E对电i的变化曲线。iABCDE1/2irid/

4、V(vs.SCE)M在静止和加入大量支持电解质的条件下，调节贮汞瓶高度，使汞滴以每10秒2-3滴速度下落。闽北职业技术学院食品与生物工程系iABCDE1/2irid/V(vs.SCE)MAB段：未达分解电压E分，随外加电压E外的增加，只有一微小电流通过电解池——残余电流ir。BM段：E外继续增加，达到Cd(II)的分解电压，电流略有上升。滴汞阴极Cd(II)＋2e＋Hg＝Cd(Hg)甘汞阳极2Hg＋2Cl-＝Hg2Cl2＋2e其中[Cd2+]为Cd2+在滴汞表面的浓度。电极电位：1、极谱曲线表示的意义（以电

5、解CdCl2为例）闽北职业技术学院食品与生物工程系iABCDE1/2irid/V(vs.SCE)MBC段：继续增加电压，或DME更负。从上式可知，c0将减小，即滴汞电极表面的Cd2+迅速获得电子而还原，电解电流急剧增加，极谱图呈现陡峭段。由于此时溶液本体的Cd2+来不及到达滴汞表面，因此，滴汞表面浓度c0低于溶液本体浓度c，即c0c，产生所谓“浓差极化”。电解电流i与离子扩散速度成正比，而扩散速度又与浓度差(c-c0)成正比与扩散层厚度成反比，即：i=K(C-C0)i=k(c-c0)/闽北职业技术学院

6、食品与生物工程系BD段：当外加电压增加到一定值，电流不再随电压的增加而增大，原因是Cd2+被瞬间还原，电极表面的Cd2+浓度C0趋于零，扩散速率达到恒定值，电流也就达到最大值，此时的电流称为极限扩散电流id，即：极谱分析的定量分析基础当电流等于极限扩散电流的一半时所对应的电位称之为半波电位(E1/2)，由于不同物质其半波电位不同，因此半波电位可作为极谱定性分析的依据。闽北职业技术学院食品与生物工程系iiridiABCDE闽北职业技术学院食品与生物工程系2、极谱曲线的应用分解电压Ed—不同物质具有不同的分解电压，但

7、随溶液浓度变化而变化。半波电位1/2—不同物质极谱曲线的拐点不同，与浓度无关，可作为定性分析的依据。极限扩散电流id—平衡时，电解电流仅受扩散运动控制，形成极限扩散电流id，可作为极谱定量分析的基础。闽北职业技术学院食品与生物工程系（1）待测物质的浓度要小，快速形成浓度梯度。（2）溶液保持静止，使扩散层厚度稳定，待测物质仅依靠扩散到达电极表面。（3）电解液中含有较大量的惰性电解质，使待测离子在电场作用力下的迁移运动降至最小。（4）使用两支不同性能的电极。极化电极的电位随外加电压变化而变，保证在电极表面形成浓差极

8、化。3、极谱曲线形成条件闽北职业技术学院食品与生物工程系三、极谱分析中的概念1、极化（浓差极化）2、极化电极与去极化电极如果一支电极通过无限小的电流，便引起电极电位发生很大变化，这样的电极称之为极化电极，如滴汞电极，反之电极电位不随电流变化的电极叫做理想的去极化电极，如甘汞电极或大面积汞层。闽北职业技术学院食品与生物工程系3、滴汞电极的特点1）电极毛细管口处的汞滴很小，易