电化学分析ppt课件.ppt

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1、第二章电化学分析法1什么是电化学分析?将化学变化与电的现象紧密联系起来的学科便是电化学。应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质的电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学分析或电分析化学。电分析化学法的重要特征:直接通过测定电流、电位、电导、电量等物理量，在溶液中有电流或无电流流动的情况下研究、确定参与反应的化学物质的量。2电化学分析法的特点灵敏度、准确度高，选择性好，应用广泛。被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。电化学仪器装置较为简单，操作方便；尤其适合于化工生产中

2、的自动控制和在线分析、无机离子的分析、测定有机化合物也日益广泛。3电化学分析方法的分类电化学分析法电位分析法电解分析法电泳分析法库仑分析法极谱与伏安分析法电导分析法4电化学分析法的类别1.电位分析法电位分析法是利用化学电池内电极电位与溶液中某种组份浓度的对应关系，实现定量测定的一种电化学分析法。电位分析法分为直接电位法和电位滴定法两类。直接电位法是通过测量电池电动势来确定待测物质浓度的方法；电位滴定法是通过测量滴定过程中电池电动势的变化来确定终点的滴定分析法。2.电导分析法电解质溶液能导电，当溶

3、液中离子浓度发生变化时，其电导也随之改变。用电导来指示溶液中离子浓度的方法称为电导分析法。电导分析法分直接电导法和电导滴定法。电导分析法有极高灵敏度，但几乎没有选择性，因此在分析中应用不广泛，它的主要用途是电导滴定及测定水体中的总盐量，近两年还可用作离子色谱的检测器。53.电解与库仑分析法电解分析:在恒电流或控制电位的条件下，使被测物质在电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。电重量分析法:电解过程中在阴极上析出的物质量通常可以用称重的方法来确定。库仑分析法:依据法拉第电解定律，由电解过程中电极

4、上通过的电量来确定电极上析出的物质量的分析方法。4.极谱法与伏安分析伏安分析是通过测定特殊条件下的电流—电压曲线来分析电解质的组成和含量的一类分析方法的总称。而极谱法则是使用滴汞电极为工作电极的一种特殊的伏安分析法。凡是在滴汞电极上可发生氧化还原反应的物质，如金属离子、金属络合物、阴离子和有机物均可用极谱法测定。6电位分析法利用电极电位和溶液活度或浓度之间的关系来测定被测物质活度或浓度的一种电化学分析法。以测量电动势为基础Potentiometry（电位法）7直接电位法通过测量电池电动势来确定指

5、示电极的电位，然后根据能斯特方程得出被测物质的活度或浓度。电位滴定法通过测量在滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点，再按滴定中消耗的标准溶液的体积和浓度来计算待测物质含量。Potentiometry（电位法）8Fundamentalsofpotentiometry（基本原理）Referenceelectrodes（参比电极）Indicatorandionselectiveelectrodes（指示电极及离子选择电极）Instrumentationandmeasurementofcellel

6、ectromotiveforce(e.m.f)（仪器及电动势测量）Potentiometry（电位法）9原电池和电解池在化学电池内，发生氧化反应的电极称为阳极，发生还原反应的电极称为阴极。阳极和阴极上所发生的氧化还原反应如下：在阳极上　　ZnZn2++2e在阴极上　　Cu2++2eCu在上述化学电池内，单个电极上的反应称为半电池反应。若两个电极没有用导线连接起来，半电池反应达到平衡状态，没有电子输出；当用导线将两个电极连通构成通路时，有电流通过，构成原电池。10三、电位分析法1.化学电池与

7、电化学分析装置化学电池：原电池和电解电池,主要区别是什么?化学能与电能相互转化电化学基本装置：两支电极、电源、放大、显示记录装置盐桥:避免两种电解质溶液很快机械混合,同时又能让离子通过.11电位分析法的基本原理电位分析法是利用化学电池内电极电位与溶液中某种组份浓度的对应关系，实现定量测定的一种电化学分析法。将某金属M插入该金属离子的溶液中构成电极，根据能斯特方程，其电极电位为：测量出电极电位就可以根据能斯特方程求出离子活度。但单支电极的电位无法测量，必须与另一支电位恒定的电极即参比电极一通插入待

8、测试液中，通过测量电池的电动势来间接测量指示电极的电位，从而求得被测离子的活度。1电位分析原理：电池电动势为：E=E+-E-+EL式中E+为电位较高的正极的电极电位，E－为电位较低的负极的电极电位，El液体接界电位,很小可以忽略.因此E=E+-E-=K-若参比电极为负极,则K项后用正号.12电位分析法的基本原理(续)利用电池电动势与所测定的离子之间有对应关系，来定量测定离子的浓度，这是直接电位法的基本原理。若Mn+是被滴定的离子，在滴定过程中，指示电极的电位将随离子浓度的变化而变化，电池电动势也