最新第4节电位方法素材课件ppt.ppt

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1、第4节电位方法素材一、电动势测量误差在电位法中，方法误差主要来自电动势的测量误差，电动势测量是否准确对最后被测离子的测量准确度有直接影响。由于离子选择性电极的内阻都很高，如晶体膜、液膜电极的内阻为零点几到几兆欧，玻璃电极的内阻为几十兆欧到几百兆欧，气敏电极的内阻可达上千兆欧。故不能采用普通电位计来测量他们的电动势，否则会引起很大的测量误差。所以必须采用高输出阻抗，低输出电流，并与离子选择性电极相匹配的电子毫伏计来测量。例如：假设pH玻璃电极的内阻为100MΩ=108Ω，检流计的灵敏度很高，检出电流为10-9A，也就是说此时造成的电流误差仅为

2、10-9A，尽管这样小的电流，但流经pH玻璃电极时，由于电压降所产生的电动势误差为：△E=△iR=10-9A108Ω=0.1V而0.1V的测量误差，对于酸度测量来说，差不多相当于1.7个pH单位。△E=0.059△pH三、活度与浓度利用离子选择性电极进行电位分析时，能斯特(Nernst)方程表示的是离子活度，而通常在分析时要求测量的是浓度。如果能控制标准溶液和试液的总离子强度相一致，那么，试液和标准溶液中的被测离子的活度系数就相同，则活度系数就可并入常数项K中。根据能斯特方程：说明被测离子的浓度与电位的关系符合能斯特方程。当标准溶液和被

3、测试液的总离子强度相同时，离子活度系数fi保持不变，则：1.如何控制总离子强度通常采用加入总离子强度调节缓冲液(TotalIonicStrengthAdjustmentBuffer,缩写TISAB)的方法来控制溶液的总离子强度。总离子强度调节缓冲液(TotalIonicStrengthAdjustmentBuffer,缩写TISAB)：一般指由中性电解质、掩蔽剂和缓冲溶液组成的溶液。2.作用(1)保持试液和标准溶液有相同的总离子强度。(2)含有缓冲液可控制溶液的pH值。(3)含有掩蔽剂可掩蔽干扰离子。例如：氟电极的TISAB由氯化钠、HAc

4、-NaAc缓冲溶液和柠檬酸钠组成。氯化钠：保持溶液总离子强度恒定。HAc-NaAc缓冲溶液：控制pH在5.0~6.0之间。柠檬酸钠：掩蔽Fe3+、Al3+等干扰离子。四、定量分析方法直接电位法因K0,故不可从上式直接求出cx将指示电极与参比电极构成原电池，通过测量电池电动势，进而求出指示电极电位，然后据Nernst公式计算待测物浓度cx。但由于有不对称电位和液接电位，前述公式(一)标准曲线法步骤：(1)配制一系列已知浓度的标准溶液cs；(2)使用TISAB分别调节标准液和被测液的离子强度和酸度，并掩蔽干扰离子；(3)用同一电极体系测定各标

5、准和被测液的电动势E；(4)以测得的各标准液电动势E对相应的浓度对数lgcs作图，得校正曲线(标准曲线)；(5)通过测得的被测液的电动势，从标准曲线上查找被测液浓度。(二)标准加入法将已知体积和浓度的标准溶液加入到已知体积、未知浓度的被测液中，根据电池电动势的变化计算被测离子浓度的方法。适用范围：该法适合于待测试液的成分较复杂，离子强度比较大，难以控制被测试液和标准溶液中被待测离子的活度系数一致时使用。1.一次标准加入法(1)设试液的体积为Vx,浓度cx,测得电动势为Ex，(2)在试液中加入体积为Vs，浓度为cs的标准溶液，一般Vs≤1/5

6、0Vx，cs≥100cx，测得电动势为E。则：S：离子选择性电极的斜率合并两式得:当Vx≫Vs时，Vx+Vs≈Vx则上式近似为：2.连续标准加入法格氏作图法四、电位滴定(一)电位滴定电位滴定法是一种用电位突跃来确定终点的滴定方法。说明：进行电位滴定时，在被测溶液中插入一个指示电极，并与一参比电极组成一个工作电池。随着滴定剂的加入，由于发生化学反应，被测离子或与之有关的离子的浓度不断变化，指示电极电位也发生相应的变化，而在化学计量点附近发生电位的突跃，因此，测量电池电动势的变化，就能确定滴定终点。与普通滴定分析相比较，电位滴定的操作一般比较麻

7、烦，需要一定的仪器设备，但是，电位滴定也有其特点，主要应用于下列情况。(二)特点(1)用于浑浊或有色溶液的滴定；(2)用于缺乏合适的指示剂的滴定反应；(3)用于非水溶液的滴定；(4)用于连续滴定和自动滴定。(三)仪器装置电位滴定的基本装置如下图所示。滴定时，溶液用电磁搅拌器进行搅拌。通常每加入一定量的滴定剂后，测量电动势，为了绘制比较精确的滴定曲线，在化学计量点前后，应当每加0.1～0.2毫升滴定剂，测量一次电动势。电位滴定基本装置1.微量滴定管2.滴定池3.参比电极4.指示电极5.搅拌棒6.电磁搅拌器7.电位计(四)电位滴定曲线电位滴定曲

8、线就是以指示电极的电极电位(或电池电动势)对滴定剂体积作图所得的曲线。滴定曲线的作图法有三种：即1.E-V，2.(E/V)-V，3.(2E/V2)-V，一般情况下绘制E-