测定离子活浓度教程

测定离子活(浓)度

本节介绍了浓度与活度及测定离子活度的方法、标准曲线法、标准加入法及连续标准加入法，是测定离子浓度(活度)的常用方法。本节重点与难点在一了解活度与浓度及连续标准加入法。采用讲授的方式。 一、测量仪器

测量误差＝％＋仪表

电极电极100⨯R R R

二、浓度与活度 E ＝fiCi nF

RT

K ai nF RT K ln ln ⋅±=⋅±

若总离子强度保持相同时，离子活度系数f i 保持不变，则

fi

ln nF

RT ⋅ 视为恒定，则上式可写为：

Ci nF

RT

K E ln ±

'= (9－24)

电位分析法中采用总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)的方法来控制溶液的总离子强度。 三、标准曲线法

将离子选择性电极与参比电极插入一系列已知的标准溶液中，测出相应的电动势，绘制标准曲线，用同样的方法测定试样溶液的E 值，即可从标准曲线上查出被测溶液的浓度。 四、标准加入法 (一)一次标准加入法

E x =K+SlgC x (9－25) 若在试液中加入V S 的标准溶液，浓度为C S 则 E=K+slg

S

X S

S X X V V V C V C ++ (9－26)

S

S X S

S X X C V V V C V C s EX E E )(lg ++=-=∆ (9－27)

X

S X S

S X X S

E C )V V (V C V C 10

++=

∆ (9－28)

整理得：C X =

1

S

X X S E S X S S V V V 10V V V C －）

＋－（　＋∆ (9－29) 当V X >>V S 时，x s x v v v ≅+ 则上式，可写成 C X =

1)110(-∆-S E S

S VX

V C (9－30) (二)连接标准加入法 将(9－28)改写成 =+S

E

S X 10)V V ()V S V C (10

S S X X S

K

+

令K 10

S

K '= 得

=+S

E

S X 10)V V ()V C V C (K S S X X +' (9－31) 令 =+S

E

S X 10

)V V (0

则 )V C V C (K O S X X +'=0 C X =X

O

S V V C - (9－32) 五、测量误差

=∆E C

C

nF RT ∆⋅±

25℃ =∆E C

C

n 0257.0∆⋅ (9－33)

相对误差＝

%

100C

C ⨯∆＝(3900n ·E ∆)% (9－34)

当=∆E ±0.001V ，一价离子相对误差±3.9%，二价离子为±7.8%

第四节 电位滴定法

电位滴定法是一种利用电位确定终点的分析方法，电位滴定法与直接电位不同，它是以测量电位的变化为基础的方法，不以某一确定的电位值为计算的依据。本节的重点与难点在于掌握判断滴定终点的方法。 一、方法原理

电位滴定法是根据电池电动势在滴定过程中的变化来确定滴定终点的一种方法，其装置如图9－13。

二、确定终点的方法 ⒈用图解池确定终点 ①E —V 曲线法； ①V

E

∆∆—V 曲线法； ③2

2

V E

∆∆—V 曲线法；

⒉二阶微商内插法确定终点 根据表9－6的数据，可以计算

加入21.30ml 22

V E

∆∆＝2700 加入21.40ml 2

2

V E

∆∆＝2800

滴定剂体积／ml

2800

0270040

.2130.21- x

(21.40-21.30)∶(-2800-2700)=(x-21.30)∶(0-2700)

x ≈21.30+)

ml (35.211.05500

2700=⨯--

三、指示电极的选择(略)

第十章 伏安与极谱分析法

伏安与极谱分析法是根据电解池中所发生的电化学现象，通过记录电流-电压曲线进行分析的方法。所不同的是伏安法使用固体或固定电极作工作电极而极谱法使用液态汞电极作工作电极，本章的重点、难点与需要掌握的知识要点如下：1.极谱波的形成。极谱定量分析的基础是极限扩散电流与溶液中待测离子的浓度呈正比，即i d ＝kC, 扩散电流方程式c 9nD 607id 61

213/2m τ⋅⋅=

极谱定量方法：除标准曲线法之外，常用标准加入法 ；极谱波方程式描述了扩散电流与电位之间的关系，简单金属离子的极谱波方程式：i

i

id lg

n 059.0E E 2

1e d -+

=⋅，金属络合物的极谱波方程式： i i

id n L n x Kc D D n E E Mc

a e

d -+--+︒=⋅lg 059.0]lg[059.0lg 2059.0lg 059.02

121

i i id lg

n 059.0)E (E c e d 21-+=⋅ 脉冲极谱法的基本原理和主要特点，单扫描示波极谱法的原理及其特点，循环伏安法的原理及特点，溶出伏安法的原理及其应用。本章以课堂讲授的方式，学时分配为5。

第一节 极谱分析法概述

本节介绍极谱分谱法的发展及其特点。 一、极谱分析法的发展

极谱分析法是以滴汞电极作工作电极电解被分析物质的稀溶液，根据电流－电压曲线进行分析的方法。若工作电极为固态电极(玻璃电极、汞膜电极等)称之为伏安法。

极谱分析法现已发展并出现了单扫描示波极谱，交流极谱、脉冲极谱、溶出伏安和极谱催化波等现代极谱法。

二、极谱分析的特点

1、灵敏度高。普通极谱10-5

－10-2

mol/L ，现代极谱10-11

－10-8

mol/L 。 2、分析速度快，易于自动化。 3、重现性好。 4、应用范围广。

第二节 极谱分析法的基本原理

本节介绍了经典极谱波的形成，难点与重点在于对电流-电压曲线的解释，采用课堂讲授的方式。 一、极谱法的装置 如图10-1 二、极谱波的形成

以5.0×10-4

mol ·L -1

Pbcl 2为例，电解质为0.1mol ·L -1

kcl 1、残余电流部分(i r )(AB)