电位分析法（仪器分析课件）

电位分析法直接电位法-1直接电位法——电位滴定法基础理论知识（1）是一种通过测量电极电位来测定物质量的分析方法。是利用物质的电化学性质进行分析的一类分析方法。

电位分析法是用一个指示电极和一个参比电极，或者采用两个指示电极，与试液组成电池，然后根据电池的电动势的变化或指示电极电位的变化进行分析的方法，称为电位分析法。54%74%二、电位分析法的原理0907090电位分析法是建立在能斯特方程基础上的一类电化学分析法，即在一定的实验条件想，电极电位与试液中待测离子的活度（对于稀溶液即浓度）成定量关系。测量时，将一支电极电位与被测物质活度（或浓度）有关的电极和另一支电极电位已知且一定条件下保持恒定的电极（参比电极）一起插入待测溶液中，组成工作电池，在零电流条件下测定两级的电位差。电位分析法装置图（1）甘贡电极的组成三、电位分析法的装置电位分析法的装置指示电极：电极电位随待测离子活度而变化

指示电极：电极电位已知、恒定，且与被测液组成无关

电位差计搅拌装置等在甘贡电极中由于KCL的溶解度随温度而变化，所以甘贡电极的电极电位还因温度的不同为不同，通常以25℃为标准，因此，不是标准温度，应加以校正。甘贡电极的使用注意事项:见教材P202.银-氯化银电极（自学）

参比电极在电位分析法中，指示电极用于待测离子的活度（或浓度）或其对应的电极电位，其电极电位随试液中待测离子的活度或浓度变化而变化。常用的指示电极有金属电极和离子选择电极两大类。（二）指示电极（三）电位差计又称毫伏计，是一种高阻抗的电子管或晶体管式的直流毫伏计。可以直接测量和显示测得的电位差，也可将测得的电位信号进行转换。如pH计就可以直接读出所测得的值。电位差计电位分析法02电位分析法基础知识-2能识别参比电极和指示电极目标CONTENTS01能解释能斯特方程式02掌握相关理论知识03定义将一支电极电位与被测物质的活（浓）度有关的电极（称指示电极）和另一支电位已知且保持恒定的电极（称参比电极）插入待测溶液中组成一个化学电池，在零电流的条件下，通过测定电池电动势进而示得溶液中待测组分含量的方法。类型直接电位法电位滴定法原电池：

(-)Zn︱Zn2+(1mol/L)‖Cu2+(1mol/L)︱Cu(+)电极反应

（-）Zn极Zn–2eZn2+

（氧化反应）（+）Cu极Cu2++2eCu（还原反应）

电池反应

Zn+Cu2+Zn2++Cu（氧化还原反应）

2.化学电池1．相界电位：两个不同物相接触的界面上的电位差2．液接电位：两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间所存在的微小电位差。3．金属的电极电位：金属电极插入含该金属的电解质溶液中产生的金属与溶液的相界电位。4．电池电动势：构成化学电池的相互接触的各相界电位的代数和。电位分析法的几个概念能斯特方程式在温度为250C时，能斯特方程式可近似地简化成下式：对于氧化—还原反应：其电极电位与Mn+离子活度的关系，可用能斯特（Nernst）方程式表示

参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。常用的是甘汞电极和银—氯化银电极。指示电极：电极电位随被测溶液的浓度变化而变化的。常用的是金属基电极、pH玻璃电极和离子选择性电极。直接电位法的定量依据电位分析法理论依据电位分析法02项目二电位滴定法掌握电位滴定法基本原理目标CONTENTS01电位滴定结构及特点021.概述电位滴定法与一般滴定分析法的根本不同是确定终点的方法不同，它利用滴定过程中试液中离子浓度法变化引起其工作电池电动势的变化来确定滴定终点。电位滴定法与直接电位法区别电位滴定法是以所测得的工作电池的电动势或其变化量来作为定量参数，因此电位测量的准确度影响定量分析的结果。电位滴定法测量的是电池电动势的变化情况，但并不以作为定量参数，只是根据电动势的变化情况确定滴定终点。（1）测定准确度高；（2）电位滴定法不需要用指示电极来确定终点；（3）可用于非水溶液的滴定；（4）可用于微量组分测定（5）可用于连续滴定和自动滴定2.电位滴定法的特点能斯特方程式在温度为250C时，能斯特方程式可近似地简化成下式：对于氧化—还原反应：其电极电位与Mn+离子活度的关系，可用能斯特（Nernst）方程式表示

参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。常用的是甘汞电极和银—氯化银电极。指示电极：电极电位随被测溶液的浓度变化而变化的。常用的是金属基电极、pH玻璃电极和离子选择性电极。直接电位法的定量依据3.电位分析法理论依据1．相界电位：两个不同物相接触的界面上的电位差2．液接电位：两个组成或浓度不同的电解质溶液相接触的界面间所存在的微小电位差。3．金属的电极电位：金属电极插入含该金属的电解质溶液中产生的金属与溶液的相界电位。4.电位滴定装置直接电位法的装置4.电位滴定装置5.电位分析法基本原理5.电位分析法基本原理（1）测量电位变化，算出化学计量点体积；（2）准确度和精密度高；（3）E并没有直接用来计算待测物的浓度c.5.电位分析法基本原理5.电位分析法基本原理6.电位终点的确定6.电位终点的确定6.电位终点的确定7。自动电位分析仪简介商品电位滴定仪有自动和半自动两种。全自动电位滴定仪至少包括两个单元，即更换系统（取样系统）和测量系统，测量系统包括自动加试剂部分（量液剂）以及数据处理部分。仪器结构框架如图电位分析法直接电位法的应用-101·电位法测定样品的原理·电极的结构直接电位法测定样品pH值-1·缓冲溶液直接电位法测定原理目标直接电位法测定原理01掌握溶液的配制技能02一、直接电位法测定溶液pH值直接电位法的主要应用是测定溶液的pH和测定溶液中离子的活度（或浓度）1.原理：pH是氢离子活度的负对数，测定溶液pH通常用玻璃电极作指示电极，饱和甘贡电极作参比电极，与待测溶液组成工作电池，用精密毫伏计测量工作电池的电动势。工作电池的电动势与试液的pH值具有线性关系。0102032.测量溶液pH值的体系结构图：1）玻璃电极2）饱和甘汞电极3）试液4）接至电压计（pH计）0102二、缓冲溶液标准缓冲溶液应储存在玻璃瓶中或聚乙烯试剂瓶中，硼酸盐和氢氧化钙缓冲溶液在储存中应防止空气中的CO2进入。标准缓冲溶液一般可保存2—3个月，若发现有浑浊等现象，应重新配制。标准缓冲溶液是具有准确pH值的缓冲溶液，是pH测定的基准。1.配制缓冲溶液10:08:45定量转移定容至刻度其他的缓冲溶液按照标准进行配制即可电位分析法直接电位法的应用-201直接电位法测定样品pH值-2·酸度计的使用掌握酸度计的结构目标01掌握酸度计的校正02掌握酸度计的操作方法03仪器外型结构

l──

机箱

2──

键盘

3──显示屏

4──多功能电极架

5──

电极

一、pH计的结构和使用方法(一)仪器结构仪器后面板6──测量电极插座

7──参比电极接口

8──保险丝9──电源开关10──电源插座在这里填写项目的大标题071234酸度计酸度计（二）酸度计的使用1准备工作1.1电极梗插入电极架插座，电极夹夹在电极梗上。1.2复合电极夹在电极夹上，拉下电极前端的电极套。1.3用纯化水清冼电极，清冼后用滤纸吸干电极底部的水份。在这里填写项目的大标题071234酸度计酸度计（二）酸度计的使用2开机2.1电源线插入电源插座。2.2按下电源开头，电源接通后，预热30分钟。在这里填写项目的大标题071234酸度计酸度计（二）酸度计的使用3校正仪器使用前，先要校正。一般来说，仪器连续使用时每天要校正一次。3.1在测量电极插座处拔下Q9短路插头。3.2在测量电极插座处插上复合电极。3.3如不用复合电极，则在测量电极插座处插上电极转换器的插头；玻璃电极插头插入转换器插座处；参比电极插头插入参比电极插座处。3.4把选择旋钮调到pH档。在这里填写项目的大标题071234酸度计酸度计（二）酸度计的使用3.5调节温度旋钮，使旋钮白线对准溶液温度值。3.6把斜率调节旋钮顺时针旋到底（即调到100％位置）。3.7把清冼过的电极插入pH＝3.86的缓冲液中。3.8调节定位调节旋钮，使仪器显示读数与该缓冲液的pH值相一致（如pH＝3.86）。3.9用纯化水清冼电极，再用pH＝4.00或pH＝6.88的标准缓冲液（与被测溶液pH值接近的缓冲液）重复3.7～3.8的动作，调节斜率旋钮至4.00pH或6.88pH，直至不用再调节定位或斜率两调节旋钮为止。在这里填写项目的大标题071234酸度计酸度计（二）酸度计的使用4测量pH值经校正过的仪器，即可用来测量被测溶液，被测溶液与标定溶液温度相同与否，测量步骤也有所不同。4.1被测溶液与定位溶液温度相同时4.1.1定位调节旋钮不变。4.1.2用纯化水清冼电极头部，用滤纸吸干。4.1.3把电极浸入被测溶液中，用玻璃棒搅拌溶液，使溶液均匀，在显示屏上读出溶液的pH值。4.2被测溶液与定位溶液温度不同时4.2.1定位调节旋钮不变。在这里填写项目的大标题071234酸度计酸度计（二）酸度计的使用4.2.2用纯化水清冼电极头部，用滤纸吸干。4.2.3用温度计测出被测溶液的温度值。4.2.4调节“温度”调节旋钮，使白线对准被测溶液的温度值。4.2.5把电极插入被测溶液内，用玻璃棒搅拌溶液，使溶液均匀