《仪器分析》直接电位法二（2课时）.doc

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1、武汉软件工程职业学院教案（附页）章节名称装订线第四篇电化学分析技术授课安排授课时数2授课时间授课方法讲授授课教具教学目的1、掌握直接电位法分析方法2、直接电位法应用教学重点直接电位法分析方法教学难点直接电位法分析方法项目二十七利用电参量与浓度关系的直接分析法2.测定溶液中离子浓度的方法测定溶液中离子浓度最常用的方法有标准曲线法、标准加入法和格氏作图法等。a.标准曲线法在实际分析工作中往往是求待测物的浓度，而非活度。如前所述，离子选择性电极的膜电位和电极电位的Nernst关系式相似，只是常数项K中所包含的内容各不相同。相应工作电池的电动势也可表示为：式中：

2、当溶液中离子强度一定时,γ一定，故有：在298K时，（第页）武汉软件工程职业学院教案（附页）在实际测定时，通常在待测液中加入较大量的离子强度调节剂，以控制溶液的活度系数不变。此外，加入缓冲剂以控制适于测定的pH值（如pH值5.0左右适于测F-），加入掩蔽剂以消除共存离子的干扰等。装订线总离子强度调节缓冲剂（totalionicstrenthadjustmentbuffer，TISAB）：离子强度调节剂、缓冲剂和掩蔽剂的混合物。因的值难以准确确定，故一般用标准曲线法来求被测物的浓度。即：标准曲线法1.配制一系列含有不同浓度的被测离子的标准溶液，使总离子强度

3、调节缓冲剂相同。2.将离子选择性电极和参比电极放入标准溶液中组成工作电池，测定所组成的电池电动势ES。3.以作图，即为标准曲线。4.以相同方式配制试液，按测标准溶液同样的步骤，测得试液工作电池的电动势Ex。再从标准曲线上查得与Ex对应的浓度Cx，此浓度即为试样溶液中被测离子的浓度。注：当在测定过程中试液被稀释时，查得的结果必须乘上稀释倍数。b.标准加入法标准加入法又称为增量法或添加法。当被测试样成分复杂，难以配成离子强度与之基本相同的标准溶液时，可采用标准加入法测定物质的浓度。其步骤如下：（1）将离子选择性电极和参比电极放入待测试液中（其体积为V0（第页

4、）武汉软件工程职业学院教案（附页），浓度为Cx）组成工作电池，测定所组成的电池电动势E1：装订线（2）往该试液中加入浓度为Cs（约为Cx的100倍），体积为Vs（约为V0的1/100）的待测离子的标准溶液，混匀后测得相应工作电池的电动势为E2：则两次测量的电动势之差为：令得：由于V0>>Vs，则V0+Vs≈V0，可得如下近似公式：（1）利用标准加入法测定试液中离子的浓度时仅需配一个标准溶液，因而简便快速；（2）测定时，Cs、V0和Vs必须准确加入；而且宜在20～50mV范围内，过小时，测定的相对误差大；过大时，因加入离子引起的离子强度变化大，也会产生较大

5、误差；加入标准溶液的体积也要适当，一般在100mL试液中加入1.0～2.0mL标准溶液为佳。3.直接电位法的特点及应用：1.（第页）武汉软件工程职业学院教案（附页）用于许多无机阴离子和阳离子、有机离子、生物物质，尤其是碱金属离子和一价阴离子的测定，也可用于气体分析。2.测定的浓度范围宽，可达数个数量级。3.可用作生产流程自动控制和环境检测设备中的传感器，所涉及的测试仪表很简单。4.可微型化，甚至制成管径小于1μm的超微型电极，以便用于单细胞及活体检测。5.既可测溶液中离子的浓度，也可测活度和活度系数，甚至测定一些化学平衡常数(如解离常数、溶度积常数、配合

6、物生成常数等)，也可用作研究热力学、动力学和电化学等基础理论的手段。装订线（第页）