第十四章 其它仪器分析简介(定稿).ppt

1、2020/8/31,1,第十四章 其它仪器分析简介,2020/8/31,长江大学化工学院,2,一.电位分析法,电位分析法是通过测定包括待测物溶液在内的化学电池的电动势，求得溶液中待测组分（活）浓度的一种电化学分析方法,2020/8/31,长江大学化工学院,3,二.指示电极,电极电势能响应待测离子活度的电极称为指示电极,2020/8/31,长江大学化工学院,4,二.指示电极,（一）金属基电极,2020/8/31,长江大学化工学院,5,二.指示电极,2020/8/31,长江大学化工学院,6,二.指示电极,（二）.离子选择性膜电极 电极电势的产生并不是基于电化学反应过程中的电子得失，而是基于离子在溶

2、液和一片被称为选择性敏感膜之间的扩散与交换，如此产生的电势称为膜电位（势） 思考题： 无论是金属基电极，还是离子选择性膜电极，其电极电势均能响应待测离子的活度（浓度），但它们的响应机制不同。金属基电极的响应机制与电化学反应中的（电子得失）有关，离子选择性膜电极的响应机制与离子在溶液和一片被称之为选择性敏感膜之间的扩散和交换所产生的（膜电势）有关。,2020/8/31,长江大学化工学院,7,二.指示电极,1.pH玻璃电极 a.特点：对溶液中H+ 活度具有选择性响应 b.作用：测定溶液的pH值 c.构造： 1：玻璃膜；2：厚玻璃外壳 3：0.1molL-1HCl 4：Ag-AgCl内参比电极 5：

3、绝缘套；6：电极引线 7：电极插头,2020/8/31,长江大学化工学院,8,二.指示电极,（a）玻璃膜 Na2O，22%；CaO，6%；SiO2，72%（摩尔百分数），膜的厚度为0.030.1mm。 （b）AgAgCl参比电极 （c）0.1 molL-1HCl,2020/8/31,长江大学化工学院,9,二.指示电极,d.交换反应 SiO-Na+(表面)+H+(溶液) SiO-H+(表面)+Na+(溶液) e.玻璃膜的水化 （a）玻璃膜的外水化 pH玻璃电极在使用前必须在水中浸泡一段时间后才具有响应H+的功能，这一过程称为玻璃膜的外水化。外水化层的厚度为10-510-4mm,2020/8/31

4、,长江大学化工学院,10,二.指示电极,（b）玻璃膜的内水化 由于玻璃膜内装有0.1 molL-1HCl溶液，已经具有响应H+的功能，这一过程称为玻璃膜的内水化。内水化层的厚度为10-510-4mm f.外水化层与待测溶液之间的相间电势 g.内水化层与内部溶液（0.1 molL-1HCl）之间的相间电势,2020/8/31,长江大学化工学院,11,二.指示电极,h.膜相电势 玻璃膜的内外表面的结构完全相同 = -得= =,2020/8/31,长江大学化工学院,12,二.指示电极,i.玻璃电极的电势,2020/8/31,长江大学化工学院,13,二.指示电极,j.适用范围（测定） pH=110 （

5、a）pH10 造成碱差 测量值实际值 2. 氟离子选择性电极 a.特点：对溶液中的F-具有选择性响应 b.作用：测定溶液中F- 的浓度 c.构造：见教材,2020/8/31,长江大学化工学院,14,二.指示电极,（a）.单晶膜 LaF3 （b）.Ag-AgCl参比电极 （c）.内装液0.1molL-1NaF和0.1molL-1NaCl d.膜相电势 e.氟离子选择性电极的电势,2020/8/31,长江大学化工学院,15,二.指示电极,f.适用范围 F-：10-110-5 molL-1 pH=56 pH6：LaF3 3OH- La(OH)33F- 对测定产生干扰,2020/8/31,长江大学化工

6、学院,16,三.参比电极,电极电势固定不变的电极叫参比电极，它的电势不受试液溶液组成变化的影响 （一）甘汞电极,内装KCl饱和溶液 在25时的,2020/8/31,长江大学化工学院,17,三.参比电极,（二）. Ag-AgCl参比电极,内装KCl饱和溶液 在25时的,2020/8/31,长江大学化工学院,18,四.工作电池,参比电极试样溶液指示电极,2020/8/31,长江大学化工学院,19,五.工作电池的电动势,2020/8/31,长江大学化工学院,20,六.直接电位法,直接电位法是通过测量指示电极的电极电势，并根据电势与待测离子间的能斯特关系，求得待测离子活（浓）度的方法,2020/8/3

7、1,长江大学化工学院,21,七.溶液pH值的测定,饱和甘汞电极试液 pH玻璃电极 1标准缓冲溶液的电动势,2020/8/31,长江大学化工学院,22,七.溶液pH值的测定,2.待测溶液的电动势,3.待测溶液的pH值 -得,2020/8/31,长江大学化工学院,23,七.溶液pH值的测定,例：以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，测得pH=9.18溶液的电动势为0.418V，在相同的条件下测得一未知溶液的电动势为0.392V，求未知溶液的pH值 解：,2020/8/31,长江大学化工学院,24,八.离子浓度的测定,饱和甘汞电极试样溶液氟离子选择性电极,1.待测溶液的电动势,2020/8/

8、31,长江大学化工学院,25,八.离子浓度的测定,2.标准溶液的电动势,2020/8/31,长江大学化工学院,26,八.离子浓度的测定,3.待测离子的浓度 （2）-（1）得,2020/8/31,长江大学化工学院,27,八.离子浓度的测定,2020/8/31,长江大学化工学院,28,八.离子浓度的测定,例：用氯离子选择性电极测定某溶液中氯化物的含量，取100mL此溶液测得其电动势为-28.8mV，加入1.00mL 0.475molL-1 经酸化的NaCl标准溶液，测得溶液的电动势为-53.5mV，求该溶液中氯化物的浓度,2020/8/31,长江大学化工学院,29,八.离子浓度的测定,2020/8

9、/31,长江大学化工学院,30,九.电位滴定法,电位滴定法是以电位法确定滴定终点的一种滴定分析法。随着滴定剂的滴入，待测离子的浓度不断发生变化，所测得的指示电极的电极电势也跟着发生变化。在化学计量点附近，电极电势发生突跃，指示滴定终点的到达。,2020/8/31,长江大学化工学院,31,十.滴定终点的确定,1.E-V曲线法,2020/8/31,长江大学化工学院,32,十.滴定终点的确定,2.一级微商法（E/VV曲线法）,2020/8/31,长江大学化工学院,33,十.滴定终点的确定,3.二级微商法（E2/V2V曲线法）,2020/8/31,长江大学化工学院,34,十一.直接电位法和电位滴定法的区别,1.直接电位法：适用于微量分析 2.电位滴定法：适用于常量分析,20