电化学分析法概述-精选
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2020/5/28
4.1.2 电化学分析常用的仪器及用途
1.pH计、离子计与电位分析仪
pH计（也称酸度计）和离子计 都是用来测量电池电动势的装置， 实际上也就是电位计。
pH计是一种根据电 池电动势与溶液pH的关 系而设计的专门用来测 定溶液pH的电位计，可 以由表头刻度（或数字 显示）直接读出pH。
2020/5/28
3. 极谱仪
以滴汞电极为电极的一种特殊伏安分析仪器。 基本原理：在溶液保持静止的情况下，电极上发 生快速的电解反应而在电极附近的溶液层形成浓差极 化现象，根据由此而形成的电压-电流曲线（即伏安曲 线），通过半波电位进行定性，由极限扩散电流进行 定量。
极谱仪在早期有较多应 用，目前已很少使用。
2020/5/28
电化学分析法的分类
2020/5/28
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。
溶液电动势 电极 能斯特方程 物质的含量
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。
2020/5/28
浓度变化电极滴定曲线计量点
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。
各种离子具有不同的迁移速率而引起。
2020/5/28
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。
在恒电流下，电解产生的滴定 剂与被测物作用。
2020/5/28
3. 极谱法与伏安分析
伏安分析：通过测定特殊条件百度文库的电 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。
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，实现定量分离与测定的 目。 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量 的方法来确定。
2020/5/28
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荷量来确定电 极上析出的物质质量。 电流滴定或库仑滴定：
5. 溶出伏安仪
溶出伏安分析仪是将恒电位电解富集与伏安分析 结合在一起的分析仪器装置。电解富集后在电极上施 加反向扫描电压，待测物溶出形成较大的电流，根据 记录的伏安曲线上各个峰电流的大小可以同时对多种 离子分别测定。
该方法的灵敏度很高，可测出10-8 ～10-9 mol·L-1 的金属离子。
2020/5/28
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。
2020/5/28
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：
2020/5/28
4. 交流示波极谱仪
以汞膜电极为指示电极，银基汞电极或钨电极为 参比电极，根据仪器显示屏上显示的dE/dT-E曲线的 变化，快速显示滴定终点的到达，可以作为各种滴定 分析的终点显示装置，还可不经过分离进行多种离子 的连续滴定，操作简单，方便。仪器型号主要有LS-1 等。
2020/5/28
６. 电导仪
电导仪是基于电学中的惠斯登电桥原理设计的测 量溶液电导（电阻的倒数）的装置。用两支Pt电极作 为工作电极，通常由两小块Pt片面对面固定在玻璃杆 上构成。
2020/5/28
７. 电化学工作站
电化学工作站，是目前应用较为广泛的电化学实 验装置。将恒电位仪和相应的控制软件结合，功能强 大且全面，能完成开路电位监测、恒电位（流）极化、 动电位（流）扫描、循环伏安、恒电位（流）方波等 多项测试功能，而应用于各类电化学分析及教学领域。
2020/5/28
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10-12 mol·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； 现代电化学分析； 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 应用于活体分析。
2020/5/28
电位分析装置
电位滴定装置
电位分析装置
2020/5/28
2. 微库仑仪
微库仑仪是根据电解原理和法拉第电解定律而设 计的一种动态的电解平衡装置。在工作时，随着试样 的加入而自动电解产生滴定剂，与待测物作用并自动 累积电解反应消耗的电量，然后根据消耗的电量计算 待测物的质量。
有的仪器是专门为 测定各种物质中微量水 分而设计的，称为微量 水分析仪。
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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。 依据测定电参数分为：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。
仪器型号种类繁多，国产的有LK、CS系列等等。
2020/5/28
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。
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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：
4.1.2 电化学分析常用的仪器及用途
1.pH计、离子计与电位分析仪
pH计（也称酸度计）和离子计 都是用来测量电池电动势的装置， 实际上也就是电位计。
pH计是一种根据电 池电动势与溶液pH的关 系而设计的专门用来测 定溶液pH的电位计，可 以由表头刻度（或数字 显示）直接读出pH。
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3. 极谱仪
以滴汞电极为电极的一种特殊伏安分析仪器。 基本原理：在溶液保持静止的情况下，电极上发 生快速的电解反应而在电极附近的溶液层形成浓差极 化现象，根据由此而形成的电压-电流曲线（即伏安曲 线），通过半波电位进行定性，由极限扩散电流进行 定量。
极谱仪在早期有较多应 用，目前已很少使用。
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电化学分析法的分类
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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。
溶液电动势 电极 能斯特方程 物质的含量
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。
2020/5/28
浓度变化电极滴定曲线计量点
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。
各种离子具有不同的迁移速率而引起。
2020/5/28
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。
在恒电流下，电解产生的滴定 剂与被测物作用。
2020/5/28
3. 极谱法与伏安分析
伏安分析：通过测定特殊条件百度文库的电 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。
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，实现定量分离与测定的 目。 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量 的方法来确定。
2020/5/28
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荷量来确定电 极上析出的物质质量。 电流滴定或库仑滴定：
5. 溶出伏安仪
溶出伏安分析仪是将恒电位电解富集与伏安分析 结合在一起的分析仪器装置。电解富集后在电极上施 加反向扫描电压，待测物溶出形成较大的电流，根据 记录的伏安曲线上各个峰电流的大小可以同时对多种 离子分别测定。
该方法的灵敏度很高，可测出10-8 ～10-9 mol·L-1 的金属离子。
2020/5/28
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。
2020/5/28
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：
2020/5/28
4. 交流示波极谱仪
以汞膜电极为指示电极，银基汞电极或钨电极为 参比电极，根据仪器显示屏上显示的dE/dT-E曲线的 变化，快速显示滴定终点的到达，可以作为各种滴定 分析的终点显示装置，还可不经过分离进行多种离子 的连续滴定，操作简单，方便。仪器型号主要有LS-1 等。
2020/5/28
６. 电导仪
电导仪是基于电学中的惠斯登电桥原理设计的测 量溶液电导（电阻的倒数）的装置。用两支Pt电极作 为工作电极，通常由两小块Pt片面对面固定在玻璃杆 上构成。
2020/5/28
７. 电化学工作站
电化学工作站，是目前应用较为广泛的电化学实 验装置。将恒电位仪和相应的控制软件结合，功能强 大且全面，能完成开路电位监测、恒电位（流）极化、 动电位（流）扫描、循环伏安、恒电位（流）方波等 多项测试功能，而应用于各类电化学分析及教学领域。
2020/5/28
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10-12 mol·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； 现代电化学分析； 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 应用于活体分析。
2020/5/28
电位分析装置
电位滴定装置
电位分析装置
2020/5/28
2. 微库仑仪
微库仑仪是根据电解原理和法拉第电解定律而设 计的一种动态的电解平衡装置。在工作时，随着试样 的加入而自动电解产生滴定剂，与待测物作用并自动 累积电解反应消耗的电量，然后根据消耗的电量计算 待测物的质量。
有的仪器是专门为 测定各种物质中微量水 分而设计的，称为微量 水分析仪。
2020/5/28
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。 依据测定电参数分为：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。
仪器型号种类繁多，国产的有LK、CS系列等等。
2020/5/28
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。
2020/5/28
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：