第四章 电位分析法ppt课件.ppt

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1、第四章电位分析法教学要求：1、了解电分析化学的基本概念、分类及特点；2、掌握电位分析法的理论依据；3、了解离子选择电极的类型和性能；4、掌握膜电位的形成机制及选择性；5、掌握直接电位法测量溶液活度的方法；6、了解电位滴定法的测量原理和应用。第一节电分析化学概要第二节电位分析法原理第三节离子选择性电极的分类第四节离子选择性电极的响应机理第五节离子选择性电极的性能第六节测定离子活度的方法第七节电位滴定第一节电分析化学概要一、发展历史：1.初期阶段，方法原理的建立1800年意大利物理学家伏特(A.Volta)制造了伏特堆电池，

2、出现了电源。1801年W.Cruikshank，发现金属的电解作铜和银的定性分析方法1834年M.Faraday发表“关于电的实验研究”论文，提出Faraday定律Q=nFM。法拉第MichaelFaraday1791-18671889年W．Nernst提出能斯特方程。能斯特1922年，J．Heyrovsky，创立极谱学。1925年，志方益三制作了第一台极谱仪。1934年D．Ilkovic提出扩散电流方程。（Id=kC）科学家们在讨论问题海洛夫斯基JaroslavHeyrovsy(1890-1967)海洛夫斯基和志方益三海

3、洛夫斯基讲学发明的第一台极谱仪2.电分析方法体系的发展与完善电分析成为独立方法分支的标志是什么呢？就是上述三大定量关系的建立。50年代，极谱法灵敏度和电位法pH测定传导过程没有很好解决。3.近代电分析方法固体电子线路出现，从仪器上开始突破，克服充电电流的问题，方波极谱，1952G．C．Barker提出方波极谱。1966年S．Frant和J．Ross提出单晶（LaF3）作为F-选择电极，“膜电位”理论建立完善。其它分析方法，催化波和溶出法等的发展，主要从提高灵敏度方面作出贡献。4．现代电分析方法时间和空间上体现“快”，“小”

4、与“大”。（1）化学修饰电极（chemicallymodifiedelectrodes）（2）生物电化学传感器（Biosensor）（3）光谱一电化学方法（Electrospectrochemistry）（4）超微电极（Ultramicroelectrodes）（5）另一个重要内容是微型计算机的应用，使电分析方法产生飞跃。近代电分析化学的发展方法上，追求高灵敏度和超高选择性的倾向导致由宏观到微观尺度迈进，出现了不少新型的电极体系；技术上，随着表面科学、纳米技术和物理谱学等的兴起，利用交叉学科方法将声、光、电、磁等功能有

5、机地结合到电化学界面，从而达到实时、现场和活体监测的目的以及分子和原子水平；应用上，侧重生命科学领域中有关问题研究，如生物、医学、药学、人口与健康等，为解决生命现象中的某些基本过程和分子识别作用显示出潜在的应用价值。电分析化学方法的进展化学修饰电极(ChemicallyModifiedElectrode)与自组装膜(SelfAssemblymembrane)化学修饰电极：自组装膜：离子选择电极超微电极和纳米电极色谱电化学和毛细管电泳电化学电分析化学方法的进展交叉学科联用技术光谱电化学法电化学扫描隧道显微镜法

6、和电化学原子力显微镜法扫描电化学显微镜法电化学石英晶体微天平电分析化学方法的进展在生命科学中的研究与应用蛋白质和酶的直接电化学生物膜生物传感器和有机相生物传感器免疫分析：电化学免疫分析/电化学发光免疫分析/离子通道免疫传感器/电容免疫传感器单细胞水平检测仿生电化学释放电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学。电导分析电分析化学方法库仑分析电解分析电位分析伏安和极谱分析二、电分析化学的定义和内容成分及形态分析电极过程动力学和电极反应机理研究表面分析和界面分析等电分析化学内容化学平衡常数的测

7、定三、电分析化学的分类电导分析法——电导1、按测量参数分为：电位分析法*——电极电位电解分析法——电流库仑分析法——电流极谱分析法*——电流、电位伏安分析法*——电流、电位2、IUPAC分类：（1）不涉及双电层及电极反应电导分析高频测定（2）涉及双电层，不涉及电极反应表面张力及非Faraday阻抗测定（3）涉及电极反应电位分析、电解分析、库仑分析、极谱和伏安分析四、电分析化学的特点准确度高灵敏度高选择性好可测定组分含量范围宽，适用的范围广设备简单，易于实现自动化五、电分析化学的一些基本概念（一）化学电池：化学能与电能互相转

8、换的装置。1、组成化学电池的条件：电极之间以导线相联；电解质溶液间以一定方式保持接触使离子从一方迁移到另一方；发生电极反应或电极上发生电子转移。2、电池的构成（1）根据电解质的接触方式不同，可分为两类：液接电池：两电极共存于一种溶液非液接电池：两电极分别与不同溶液接触。如图所示:（2）根据能量转换方式亦