分析化学：4.1 电化学分析法概述

第四章

电化学分析法

第一节电化学分析法概述4.1.1概述4.1.2电化学分析法的分类4.1.3电化学分析的基本原理

本章教学基本要求

了解各种电化学分析方法的基本原理、特点及其应用价值，各类电极的原理、结构。熟悉电化学分析法的分类。掌握各种离子选择性电极的特性、结构及测定原理、离子选择性电极的选择性系数的意义和作用。掌握电位分析法的基本原理，直接电位法的相关计算；掌握电位滴定终点的确定方法及相关计算。4.1.1概述什么是电化学分析?定义：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：电位分析法、电导分析法等；依据应用方式不同可分为：直接法和间接法。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-1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；测定有机化合物也日益广泛；有机电化学分析；电化学分析在药物分析中也有较多应用。应用于活体分析。4.1.2电化学分析法的分类1.电位分析法直接电位法：电极电位与溶液中电活性物质的活度有关。电位滴定：用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化。

研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电位分析法最活跃的研究领域之一。溶液电动势

电极

能斯特方程

物质的含量浓度变化

电极

滴定曲线

计量点2.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，被测物在电极上析出，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，由电解过程中电极上通过的电量来确定电极上析出的物质量。电流滴定或库仑滴定：

在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物作用。3.极谱法与伏安分析

伏安分析：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。

极谱法：使用滴汞电极的一种特殊的伏安分析法。

4.电导分析法

普通电导法：高纯水质测定，弱酸测定。

高频电导法：电极不与试样接触。

4.1.3电化学分析的基本原理1.化学电池与电化学分析装置

化学电池：原电池和电解电池。电化学基本装置：两支电极、电源、放大与显示记录装置。2.电化学分析的基本原理两大类电化学分析方法：a.无电极反应：电导，电泳分析法等。使用惰性铂电极。b.电极上有氧化还原反应发生：库仑分析及伏安分析。电位分析原理：

E=E+-E-+EL电位测量：

E外=E测：外电位随两支电极间电位变化。

I=0

：测定过程中并没有电流流过电极。参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化。指示电极：电极电位则随测量溶液和浓度不同而变化。由电池电动势的大小可以确定待测溶液的活度（常用浓度代替）大小。3.液体接界电位在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。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。（动画）：液接电