电化学分析技术概论.ppt

1、现代物理验证，电化学分析技术，欢迎！研究电能和化学能之间转换的科学。什么是电化学？电和化学反应之间的相互作用可以通过电池来完成，所以电化学常被称为“电池科学”。电池由两个电极和两个电极之间的电解质组成，因此电化学的研究内容应包括两个方面：一是电解质的研究，即电解质的研究，包括电解质的导电性能、离子的输运性能、参与反应的离子的平衡性能等。电解质溶液的物理化学通常被称为电解质溶液理论；另一方面，它是对电极的研究，即电解学，它包括电极的平衡性质和通电后的极化性质，即电极和电解质界面上的电化学行为。以阐明电和化学反应物质之间的定量关系的规律。法拉第电解定律，当电流通过电解质溶液时，物质B在电极(即相界

2、面)上发生化学变化的量与引入的电量成正比。如果将一定量的电串联到几个电解池中，每个电极上的化学变化物质的量是相同的。能斯特方程，它定量地描述了离子ri在a和b系统之间形成的扩散势。根据电化学和实验技术的基本原理，利用物质的电学和电化学性质对其进行定性和定量分析的方法。电化学分析的分类、不同的测量方法和三种分类：分析结果是根据待测溶液的浓度和电参数之间的关系得到的。电导分析、电位分析、离子选择电极分析、库仑分析、伏安分析、极谱分析和其他通过测量电参数突变来指示滴定分析终点的方法。也称为电滴定分析。电导滴定、电位滴定、电流滴定等。通过电极反应将待测组分转移到第二相中，然后用重量法或滴定法进行分析。

3、电解分析，基础知识(1)，化学电池，一种在进行电化学反应的地方实现电能和化学能相互转换的装置，由两个金属导体(相同或不同)作为电极，并将其放入适当的电解液中(电解液通常是液体溶液，可以是一种或两种彼此不混溶的不同液体，也可以相互接触)。分类工作模式：原电池、电解池、电导池、原电池、电导池、电解池和化学池中的反应是自发的，化学能转化为电能，化学池中的反应不考虑，只研究电解液的电导率特性，反应过程中的能量由外部电源提供，外部电源的电能转化为化学能。根据功能分类，工作电极主体浓度有明显变化的系统，指示电极主体浓度无明显变化的系统，参比电极电极电位与被测对象无关，电位相对稳定，为电位测量提供了参考。辅

4、助电极用于测量或控制工作电极电位，形成三电极系统，保持系统中参比电极电位稳定。对电极，形成系统的作用机理，金属基电极，膜电极，分类，类，金属基电极有一个共同点：电极上有一个电子交换反应，即有一个氧化还原反应，而第一类电极(活性金属电极)是由M | Mn组成的系统，电极电位反映了这种金属离子在溶液中的活性。电极系统由第二类电极(金属不溶性盐电极)组成，如银、铜、镉、汞、铅和锌及其不溶性盐(或复合离子)。第三种电极由两种不溶的盐或与常见金属阴离子的复合离子组成，这种金属离子和另一种金属离子，第二类电极(金属不溶性盐电极)，膜电极，特性。电极上没有电子交换；测试溶液中未确定离子的活性由电极敏感膜内外

5、特定离子的不同活性产生的膜电位表示。膜电极的基本结构，一种电化学传感器，其电极电位与溶液中给定离子活性的对数成线性关系。各种电化学分析方法的介绍、以待测溶液为电解质的测量量：原电池电动势的测量目的：待测物质的活度(或浓度)理论是基于电动势与溶液中某些离子的活度(或浓度)之间的定量关系(能斯特方程)、电位分析法、相互接触但浓度不同的溶液，如盐酸，因浓度差而扩散， 同时，由于离子迁移速率的差异，溶液界面的电荷分布不均匀，导致电位梯度和电位差。 相同电荷的溶液与离子之间存在静电排斥，使得扩散达到平衡，溶液界面具有稳定的界面电位，即液体结电位。液体结势不仅出现在液-液界面，也出现在固-液界面。电位分析

6、法具有选择性好、灵敏度高的优点。适用于痕量组分的测定，设备简单，操作方便，分析快速，测定范围广，易于实现分析自动化。基本结构：化学电池中的待测溶液作为电解质电极的两个电极和一个指示电极：电极电位随溶液中待测离子活性(或浓度)的变化而变化，用于指示待测溶液。另一个参比电极：在一定温度下，电极电位基本稳定。最广泛使用的指示电极：离子选择电极。参比电极一般采用甘汞电极和离子选择电极。它属于薄膜电极，由特殊材料的固体或液体敏感膜组成，对溶液中的待测离子有选择性响应。它是一种电化学传感器，其电极电位与溶液中给定离子活性的对数成线性关系。道南电位示意图道南电位的产生是选择性或强制性地引起界面两端离子浓度的

7、差异，从而产生双电层结构，而电位差和电动势的测量，不能用万用表或电压表直接测量。电压表测得的电动势不包括电池内阻引起的电位差。它采用一种通过电极直接显示溶液中离子活性的装置。酸度计(测量酸度)离子计(测量离子活性)。这两种仪器的原理和功能基本相同。酸度计测量溶液的酸碱度和电池的电动势。电极的直流信号经参量振荡放大器转换成交流电压信号，经交流放大器放大，再经直流放大器整流，并以电位值或酸碱值显示在表头上。电位分析法、直接电位法和电位滴定法的分类是，先测量确定浓度的标准溶液的电池电动势E0，然后在相同条件下测量待测溶液的电动势，通过两次测量电位差值与浓度的关系来确定待测溶液的浓度。在实验中，将滴定

8、剂加入到待测溶液中，滴定反应继续进行，待测溶液的浓度不断变化，待测离子的浓度在接近理论终点时突然变化，导致电位突然变化，从而确定滴定终点。浓度值由加入的滴定剂体积和电动势之间的对应关系决定。相似性：由工作电极和参比电极组成的电解池电解待分析物质的稀溶液以获得的电流-电压曲线1925年的第一个极谱法和1934年的第一个极谱图奠定了理论基础。极谱分析装置有小面积、滴汞工作电极和大面积、甘汞参比电极。极谱分析的工作原理：剩余电流ic达不到待测离子的分解电压；滴汞阳极上待测离子的还原过程：极限电流imax，Id=imax-ic极限扩散电流id=Kc极谱分析的基础，电导分析，电解质溶液电导值测定物质含量的分析方法什么是电导？这里电解质电导率的测量值是指电解质溶液中正负离子在外加电场作用下迁移产生的电流传导电导率，它与溶液中正负离子的数量、离子携带的电荷量、离子在溶液中的迁移速率等因素有关。它由两个表面积和距离固定的电极组成。对于电解质溶液，其电导率相当于两个电极间1cm3溶液的电导率，电极间距为厘米。对于某一电导电极，电极面积()和电