第04章 电位分析法

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1、第一节电分析化学导论第二节　离子选择性电极的分类及响应机理第三节　离子选择性电极的性能参数第四节　测定离子活(浓)度第五节　电位滴定法第04章电位分析法1第一节电分析化学导论一、概述什么是电化学分析?将化学变化与电现象紧密联系起来的学科即是电化学。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。2电化学分析法的重要特征: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，来研究、确定参与反应的化学物质的量。依据测定电参数分别命名各种电化学分析方法:如电位分析法；依据应用方式

2、不同可分为：直接法和间接法。3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的自动控制和在线分析。传统电化学分析:无机离子的分析测定有机化合物日益广泛有机电化学分析电化学分析在药物分析中也有较多应用活体分析电化学分析法的特点:4根据所测量的电参量的不同，电分析化学方法可分为三类：第一类：在某些特定条件下，通过待测试液的浓度与化学电池中某些电参量的关系进行定量分析，如电导、电位、库仑、极谱及伏安分析1、电分析化学方法的分类二、电分析化学方法的分类和化学电池5第二类：通过

3、某一电参量的变化来指示终点的电容量分析，如电位滴定第三类：通过电极反应把被测物质转变为金属或其它形式的氧化物，用重量法测定其含量。如电解分析6（1）原电池能自发的将本身的化学能变成电能，这种化学电池称为原电池。以铜锌原电池为例锌电极、负极(阳极)：　　　　氧化反应铜电极、正极(阴极)：　　　　还原反应2、化学电池7（2）电解池实现某种电化学反应的能量由外电源供给，这种化学电池称为电解池。以铜电极和锌电极为例。锌电极、负极(阴极)：　　　　还原反应铜电极、正极(阳极)：　　　　氧化反应注意：阳极、阴极是对实际发生的反应而言，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；正极、

4、负极是对电荷的流向而言，电子流出为负极，电子流入为正极。89（3）电池的表示方法规定：1）发生氧化反应的一极(阳极)写在左边，发生还原反应的写在右边。2）电池组成的每一个接界面用单竖线“∣”隔开，两种溶液通过盐桥连接，用双竖线“‖”表示。3）电解质溶液位于两电极之间，并应注明浓度，如有气体应注明压力、温度电池电动势101电极电位电极电位的产生是由于金属与溶液交界面发生了电荷交换的结果，在金属与溶液之间产生了一定的电位差，这种电位差就是电极电位。单个电极的电位值目前尚无法测定，它与标准电极组成电池，规定氢标准电极电位为零，测得的电池电动势即为待测电极的电极电位。Pt

5、,H2(101325Pa)∣(a=1)‖待测电极三、电极电位与液体接界电位11在不同电解质或浓度不同的同种电解质溶液界面之间，由于离子扩散通过界面的速率不同，在两液体界面之间有微小的电位差产生，这种电位差称为液体接界电位。由于Cl-和K+的扩散速度几乎相等，所以在两个溶液界面之间使用盐桥可以减小液接电位。2液体接界电位12液体接界电位产生的原因：各种离子具有不同的迁移速率而引起13极化是指电流通过电极与溶液的界面时，电极电位偏离平衡电位的现象。（1）浓差极化电解过程中电极表面溶液的浓度与主体溶液存在差别，这种由于浓度差别引起的极化叫浓差极化。减小电流密度，强化机械

6、搅拌可减小浓差极化。（2）电化学极化电化学极化是由于电极反应速率较慢引起的，这种因电极反应迟缓所引起的极化现象称为电化学极化。3极化141、根据电极组成分类根据组成体系和作用机理，可以分成五类:（1）第一类电极由该金属浸入含有该金属离子的溶液组成，如四、电极种类（2）第二类电极：由金属，该金属的难溶盐的阴离子组成。如15铁电极的循环伏安图加入1，10-邻二氮菲后铁的循环伏安图16（4）零类电极由惰性金属与含有可溶性的氧化和还原物质的溶液组成的电极。如（5）膜电极具有敏感膜并能产生膜电位的电极。如各种离子选择性电极（3）第三类电极金属与两种具有共同阴离子的难溶盐组成

7、。如17（1）指示电极电极电位随测量溶液和浓度不同而变化。（2）参比电极在电化学测量过程中，具有恒定电位的电极称为参比电极。2、根据电极所起的作用分类18（3）辅助电极或对电极辅助电极(对电极)与工作电极形成通路，它只提供电子传递的场所。（4）极化电极和去极化电极电解过程中，插入试样电极的电位完全随外加电压的变化而变化，这类电极称为极化电极；电极电位不随外加电压而变化，这类电极称为去极化电极。19一、离子选择性电极的分类第二节　离子选择性电极的分类及响应机理20离子选择性电极（Selectivityionicelectrode,SIE）：SIE是一类电化学传感器，

8、它的电极电