电化学分析法概述PPT课件.ppt

1、第四章第四章 电化学分析电化学分析法法 第一节第一节 电化学分析电化学分析法法 概概 述述一、概述一、概述二、二、电化学分析法的电化学分析法的类别类别三、电化学分析的基三、电化学分析的基本方法本方法一、一、概概 述述 什么是电化学分析什么是电化学分析?定定义义:应应用用电电化化学学的的基基本本原原理理和和实实验验技技术术，依依据据物物质质的的电电化化学学性性质质来来测测定定物物质质组组成成及及含含量量的的分分析析方方法法称称之之为为电电化化学学分分析或电分析化学。析或电分析化学。电化学分析法的重要特征电化学分析法的重要特征:直直接接通通过过测测定定电电流流、电电位位、电电导导、电电量量等等物物

2、理理量量，在在溶溶液液中中有有电电流流或或无无电电流流流流动动的的情情况况下，来研究、确定参与反应的化学物质的量。下，来研究、确定参与反应的化学物质的量。依依据据测测定定电电参参数数分分别别命命名名各各种种电电化化学学分分析析方法方法:如如电位分析法电位分析法、电导分析法电导分析法；依据应用方式不同可分为：依据应用方式不同可分为：直接法和间接法直接法和间接法。电化学分析法的特点电化学分析法的特点:灵敏度、准确度高，选择性好，应用广泛。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被测物质的最低量可以达到10-12 mol/L数量级。数量级。电电化化学学仪仪器器装装置置较较为为简

3、简单单，操操作作方方便便,尤尤其其适适合合于于化化工工生产中的生产中的自动控制和在线分析自动控制和在线分析。传统电化学分析：无机离子的分析；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；测定有机化合物也日益广泛；有机电化学分析；有机电化学分析；电化学分析在药物分析中也有较多应用。电化学分析在药物分析中也有较多应用。应用于活体分析。应用于活体分析。二、二、电化学分析法的类别电化学分析法的类别1.1.电位分析法电位分析法 直接电位法直接电位法:电极电位与溶液中电活电极电位与溶液中电活性物质的活度有关。性物质的活度有关。电位滴定电位滴定:用电位测量装置指用电位测量装置指示滴定分析过程中被

4、测组分的浓度变示滴定分析过程中被测组分的浓度变化。化。研制各种高灵敏度、高选择性研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电位分析法最活跃的研究的电极是电位分析法最活跃的研究领域之一。领域之一。溶液电动势溶液电动势 电极电极 能斯特方程能斯特方程 物质的含量物质的含量浓度变化浓度变化电极电极滴定曲线滴定曲线计量点计量点2.2.电解与库仑分析法电解与库仑分析法电解分析电解分析:在在恒恒电电流流或或控控制制电电位位的的条条件件下下，被被测测物物在在电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。电重量分析法电重量分析法:电电解解过过程程中中在在阴阴极极上上析析出出的的物物质

5、质量量通通常常可可以用称重的方法来确定。以用称重的方法来确定。库仑分析法库仑分析法:依依据据法法拉拉第第电电解解定定律律，由由电电解解过过程程中中电电极极上通过的电量来确定电极上析出的物质量。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：电流滴定或库仑滴定：在恒电流下，在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物电解产生的滴定剂与被测物作用。作用。3.3.极谱法与伏安分析极谱法与伏安分析 伏伏安安分分析析：通通过过测测定定特特殊殊条条件件下下的的电电流流电电压压曲曲线线来来分分析析电电解解质质的的组组成成和和含含量量的的一一类类分析方法的总称。分析方法的总称。极极谱谱法法：使使用用滴滴汞汞

6、电电极极的的一种特殊的伏安分析法。一种特殊的伏安分析法。4.4.电导分析法电导分析法 普普通通电电导导法法：高高纯纯水水质质测测定定，弱酸测定。弱酸测定。高高频频电电导导法法：电电极极不不与与试试样样接接触。触。三、电化学分析的基本方法三、电化学分析的基本方法1.1.化学电池与电化学分析装置化学电池与电化学分析装置化学电池：原电池和电解电池。化学电池：原电池和电解电池。电化学基本装电化学基本装置：置：两支电极两支电极、电源、放大与显示记录装置电源、放大与显示记录装置2.2.电位及电化学参数测量的基本原理电位及电化学参数测量的基本原理 两大类电化学分析方法：两大类电化学分析方法：a.a.无电极反

7、应。如电导无电极反应。如电导,电泳分析法。使用惰性金属铂电极。电泳分析法。使用惰性金属铂电极。b.b.电极上有氧化还原反应发生。如库仑分析及伏安分析。电极上有氧化还原反应发生。如库仑分析及伏安分析。电位分析原理：电位分析原理：E E=E E+-E E-+E EL L电位测量：电位测量：E E外外=E E测测：外电位随两支电极间电位变化。：外电位随两支电极间电位变化。I I=0=0 ：测定过程中并没有电流流过电极。：测定过程中并没有电流流过电极。电极：电极：参比电极参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。：电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。指示电极指示电极：电极电位则随测

8、量溶液和浓度不同而变化。：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由电池电动势的大小可以确定待测溶液的活度可以确定待测溶液的活度（常用浓度代替）大小。（常用浓度代替）大小。液体接界电位：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，存在着微小面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。的电位差，称之为液体接界电位。液体接界电位产生的原因：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。各种离子具有不同的迁移速率而引起。（动画动画）：液接电位的产生）：液接电位的产生第二节第二节 电极构造与原理电极构造与原理内容选择：内容选择：第一节第一节 概述概述第三节第三节 电位分析法及应用电位分析法及应用第四节第四节 电解与库仑分析电解与库仑分析第五节第五节 极谱与伏安分析法极谱与伏安分析法第六节第六节 电导分析法电导分析法结束结束