电化学分析法ppt课件
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《电化学分析法》课件
电化学分析法的优缺点
优点
准确性高、灵敏度高、选择性好
缺点
操作复杂、实验时间较长
应用前景
在环境监测、药物研究、生物分析等领域具有广泛的应用前景。
总结和展望
电化学分析法的意义
电化学分析法在科学研究和工程应用中发挥着重 要的作用，为我们认识和应用化学提供了重要的 手段。
未来电化学分析方法的发展趋势
未来，我们可以期待更加高效、快速和精确的电 化学分析方法的出现，并在更多的领域得到应用。
透析法
透析法是利用物质在半透膜上的透析性质进行分析的电化学方法。 通过离子或分子的扩散过程，可以实现对物质的分离、浓缩和检测。
循环伏安法
循环伏安法是一种通过在电势上下限之间循环扫描电流，研究和分析电极表面的电化学行为的方法。 它可以用于研究电极表面的反应动力学、电催化性能等，并在电化学储能、电分析化学等领域得到广泛 应用。
恒定电位法
恒定电位法是一种常用的电化学分析方法，通过控制电位保持在恒定值上， 测量与电位变化相关的电流，实现对物质的定量或定性分析。 该方法需要使用特定的实验装置和操作步骤，确保实验的准确性和重现性。
极谱法
极谱法是一种利用电极在一定电势范围内产生的电流与电势之间的关系，进 行分析和检测的电化离子，以及各种化学物质的含量和浓度。
《电化学分析法》PPT课 件
这是一份关于电化学分析法的PPT课件，通过本课件，我们将深入探讨电化 学分析法的基本原理和应用，帮助大家更好地理解和运用这一重要的分析方 法。
什么是电化学分析法
电化学分析法利用电化学反应的原理和方法，对化学物质进行分析和检测。通过控制电位、电流等参数， 实现对物质的定量或定性分析。 电化学分析法可分为恒定电位法、极谱法、透析法和循环伏安法等不同的分类。
电化学分析法PPT课件
-
3
电化学分析方法的分类及特点
第十二章
方法名 测定的电参量 特点及用途 称
电位分 电极电位 析法
1、适用于微量组分的测定，对一价离子的测定误 差为4%，二价离子的测定误差为8%。
2、选择性好，适用于测定H+、F- Cl- K+等数十种 离子
电导分 电阻或电导 析法
1、适用于测定水的纯度（电解质总量） 2、选择性较差
库仑分 电量 析法
1、不需要标准物质，准确度高
2、适用于测定许多金属、非金属离子及一些有机 化合物
极谱与 电流-电压曲线 1、选择性好，可用于多种金属离子和有机化合物
伏安分
的测定
析法
2、适用于微量和痕量组分的测定
-
4
第十二章
电化学滴定法与化学滴定法的区别
不需用指示剂指示终点
不受溶液颜色、浑浊等的限制
第十二章 电化学分析法
-
1
第一节 概述
第十二章
[定义]
利用物质的电学、电化学性质及其变 化而建立起来的分析方法，统称为电化学分 析法。
-
2
第一节 概述
第十二章
[操作方法]
通常是将待测试液与适当的电极构成一 个化学电池，然后根据物质的组成及含量与 化学电池的某些电参量之间的计量关系进行 分析测试。
在突跃(pH、pM、pX、等的突跃)较小和 无合适指示剂的情况下,可以很方便地使用电 位滴定法。
-
5
第十二章
电化学滴定法与化学滴定法的区别
克服了用人眼判断终点造成的主观误差 提高了测定的准确度 易于实现滴定的自动化
-
6
第二节 电位法的基本概念
第十二章
定义
电化学分析法—pH计的使用(仪器分析技术课件)
i 为待测离子，j 为共存干扰离子。Kij 为离子选择性系数，
其值越小，表示ISE 测定 i 离子抗 j 离子的干扰能力越强。
Kij电极的选择系数：在相同的测定条件下，待测离子和干扰离子产生 相同的电位是待测离子的浓度和干扰离子的浓度比值
选择系数可以用来估算干扰离子存在时产生的测定误差
zi
E%
干扰离子产生的响应值对应的浓度 待测离子产生的响应值对应的浓度100%
具有离子交换作用的薄玻璃玻璃的成分和组成决定电极的选择性，有 H+，Li＋，Na＋，K＋，Cs＋，Rb＋，Ag＋，NH4＋等具有选择性响应的 玻璃玻电璃极电。极依据玻璃球膜材料的特定配方不同，可以做成对不同离子 响应的电极。如常用的以考宁015玻璃做成的pH玻璃电极，其配方为： Na2O 21.4%，CaO 6.4%，SiO2 72.2%(摩尔百分比)，其pH测量范围为 p H1-10，若加入一定比例的Li2O ，可以扩大测量范围。
Kij
(aj ) ai
zj
100
C
D GF
ai
-lgai
离子选择性电极性能参数
以ISE的电位对响应离子活度的负对数-lgax(或pX) 作图, 所得曲线
为标准校正曲线。如图。
Nernst 响应：如果该电极对待测物活度的响应符 合Nernst方程，则称为
Nernst 响应。
线性范围：Nermst 响应区的直线所对应的浓度范 围。
当待测溶液中含有Ag+、S2-、Cl-及高氯酸等物质时，应加置KNO3盐桥。
与甘汞电极类似的还有Ag−AgCl电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶 液中即构成了银-氯化银电极。
Ag，AgCl（固）｜KCl 电极反应为：
全版仪器分析-电化学分析.ppt
ni：被测离子i的电荷，nj：干扰离子j的电荷
选择性系数Ｋｉ／ｊ的意义
在其它条件相同时，提供相同电位的欲测离 子活度αi和干扰离子活度αj的比值
选择性系数愈小，j离子对i离子的干扰愈小
估量某种干扰离子对测定造成的误差
36
相 对 误 差
K (α) i,j
α .精品课件.
ni /nj j
i
100%
47
.精品课件.
(4) 敏化电极
气敏电极
是一种基于界面化学反应 的敏化电极，由离子选择 性电极与参比电极置于内 充有电解质溶液的管中组 成的复合电极。
氨电极
NH
4
OH
NH 3
H 2O
48
pH变化→膜电.精位品课件的. 产生→与铵离子浓度相关
酶电极
也是一种基于界面化学反应的敏化电 极，酶在界面反应中起催化作用，而 催化反应的产物是一种能被离子选择 性电极所响应的物质。
9
.精品课件.
10
.精品课件.
原电池
发生氧化反应的电极称为阳极（负极） 发生还原反应的电极称为阴极（正极）
电解电池
发生氧化反应的电极称为阳极（正极） 发生还原反应的电极称为阴极（负极）
电子流出为负极，电子流入为正极
11
.精品课件.
化学电池可用图解法表示：
Zn︱ZnSO4(0.1mol/L)‖CuSO4(0.1mol/L)︱Cu
如何得到K’?
pH标
E标 K' 0.059
用标准溶液测定
pH试
pH标
E E标 2.303RT /
F
定位旋钮、斜率旋钮和温度旋钮的作用！
31
.精品课件.
32
电化学分析法导论PPT课件
AgCl
Ag
0 .0591 lg Ksp
Ag
Ag
对于生成络合物的电极
体系有：
14
Ag ( CN
)
2
e
Ag
2 CN
Ag ( CN
)
2
Ag
0 .0591
Ag ( CN
)
2
lg 2
CN
又
Ag ( CN
)
2
Ag 2 CN
K 稳 ＝
Ag ( CN
)
2
Ag
2 CN
Ag e Ag
3、辅助电极或对电极
它们是提供电子传导的场所，与工作电极组成电池，形 成通路，但电极上进行的电化学反应并非实验中所需研究或 测试的。当通过的电流很小时，一般直接由工作电极和参比 电极组成电池，但是，当通过的电流较大时，参比电极不能 负荷，其电位不再稳定，或体系的iR降低太大，难以克服， 此时需再采用辅助电极，即构成所谓三电极系统来测量或控 制工作电极的电位。
5
以北京大学的高小霞、中国地质科学院的姚修仁为代表进行的极谱催化波的
研究和应用，取得了突出的成绩，特别是用于稀土元素的测定，处于国际领先水 平。
以南京大学高鸿为代表进行的研究各类电极和电极过程的电流理论与示波极谱 滴定，跻身于世界前列。
复旦大学的邓家祺教授研究活化分析。
中国科学院环境生态研究中心研究库仑分析。
究电分析化学技术发展的前沿领域。
6
电分析化学虽然只有一、二百年历史，但作为分析手段，方法是多样
化，应用是广泛化，有经典的成熟方法，也有新创的刚露头的方法，不但 在技术上日新月异，而且在理论上也是不断深入提高和前进的，因此要把 许多电分析化学方法恰当地分类是有一定困难的。
电化学分析 课件4 电位分析法
lgKij
Ej
Ei S
(等活度法)
以上假定主要离子和干扰离子的相应斜率相同。
h
46
2．混合溶液法
混合溶液法是在被测离子与干扰离子共 存时，固定其中一个的活度，绘制电势响 应曲线（E---lga), 求出选择性系数．它包 括固定干扰法和固定主响应离子法．
h
47
固定干扰法:
先配制一系列含固定活度的干扰离子 j 和不同活度的主响应离子i 的标准混 合溶液，再分别测定电位值，然后将 电位值E 对pαi 作图．
E 玻 － 璃 E Ag/ AE g M C 2 l.3F R 0l3 T a g a H H ， ,内 ＝ 试 K 2F .3l0 a g H ， 3R 试
原因： aH+，内为常数
用玻璃电极作指示电极，饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，组 成电池
Ag|AgCl,0.1mol·L-1HCl|玻璃膜|试液||KCl(饱和),Hg2Cl2|Hg
15
• 由于单个的指示电极电位无法测定，故需 将它与参比电极组成电化学电池，在零电流 条件下测定电池的电动势．
• 电池电动势E电池为：指示电极电位E指与参 比电极电位E参之差，另加不可忽略的液接电 位E接即 E电池＝E指－E参＋E接
h
16
• E电池＝E0
0.05 n
9 lgaMn
–E参+E接
0.059 • E电池=E常数 n lgaMn
h
电极校准曲线
37
响应斜率偏离能斯特理论值 的主要影响因素：
• 共存离子
• 电极膜的制备方法和溶解度
• 试剂空白对待测离子的贡献
h
38
（二）选择性系数
离子选择电极除对某特定离子有 响应外，溶液中共存离子对电极 电位也有贡献．这时，电极电位 可写成
《电化学分析导论》PPT课件共39页
个性问题： （1）电位分析：离子选择电极与膜电位 （2）电流滴定：电解产生滴定剂 （3）极谱分析：浓差极化 重点掌握：原理、特点与应用
2021/8/6
5. 电化学分析的学习参考资料
(1)《电化学分析导论》，科学出版社，高小霞等，1986 (2)《电化学分析》，中国科大出版社，蒲国刚等，1993 (3)《电分析化学》，北师大出版社，李启隆等，1995 (4)《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991
（3）依据应用方式不同可分为： 直接法和间接法。
2021/8/6
3. 电化学分析法的特点
准确度高 精密库仑滴定分析的理论相对误差为0.0001% 灵敏度较高 有些方法(脉冲伏安法测水中痕量砷, 其最
小含量达10-9%)的灵敏度可与发射光谱等 方法相当
测量范围广 视具体方法而异（可分析微量、中等含量、纯物质等) 设备较简单、操作方便、易于实现自动化 选择性较好 除电导分析和恒电流电重量分析法以外,其他都有
1. 什么是电化学分析
应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质电化学性质 来测定物质组成及含量的分析方法称为电化学分析或电分析化 学。
2. 电化学分析法的重要特征
（1）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。
（2）依据测定电参数分别命名各种电化 学分析方法：如电位、电导分析法；
《电化学分析导论》PPT课件
第一章 电化学分析导论
an introduction to electrochemical analysis
第一节 电化学分析法 概 述
generalization of electrochemical analysis
2021/8/6
5. 电化学分析的学习参考资料
(1)《电化学分析导论》，科学出版社，高小霞等，1986 (2)《电化学分析》，中国科大出版社，蒲国刚等，1993 (3)《电分析化学》，北师大出版社，李启隆等，1995 (4)《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991
（3）依据应用方式不同可分为： 直接法和间接法。
2021/8/6
3. 电化学分析法的特点
准确度高 精密库仑滴定分析的理论相对误差为0.0001% 灵敏度较高 有些方法(脉冲伏安法测水中痕量砷, 其最
小含量达10-9%)的灵敏度可与发射光谱等 方法相当
测量范围广 视具体方法而异（可分析微量、中等含量、纯物质等) 设备较简单、操作方便、易于实现自动化 选择性较好 除电导分析和恒电流电重量分析法以外,其他都有
1. 什么是电化学分析
应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质电化学性质 来测定物质组成及含量的分析方法称为电化学分析或电分析化 学。
2. 电化学分析法的重要特征
（1）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。
（2）依据测定电参数分别命名各种电化 学分析方法：如电位、电导分析法；
《电化学分析导论》PPT课件
第一章 电化学分析导论
an introduction to electrochemical analysis
第一节 电化学分析法 概 述
generalization of electrochemical analysis
第2章电化学分析法导论仪器分析ppt课件
E电池= E+ - E-+ EL
式中EL为液体接界电位 。
铜锌原电池由于右边铜电极的电位比锌电极高，
故E电池为正值，表示电池反应能自发地进行；
铜锌电解池右边锌电极的电位比铜电极低，则其
E电池为负值，表示电池反应不能自发地进行，必须
外加一个大于该电池电动势的外加电压，才能使电 池反应进行。
15
二、电极电位(Electrode Potential)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原电池
电解池
13
正确区分阴、阳极，正、负极
( ) 右 左
E为正时，为自发电池，为负时，是电解池。
原电池（Galvanic Cell） ： 阳极—负极（左-，氧化反应，失电子） 阴极—正极（右+，还原反应，得电子）
电解池（Electrolytic Cell） ： 阴极—负极（右-，与电源负极相连，得电子） 阳极—正极（左+，与电源正极相连，失电子）
30
以阴极还原过程为例，在电流密度较大的情 况下，单位时间内供给电极的电荷数量相当多， 如果电极反应速度很快，则可在维持平衡电位不 变的条件下，使金属离子被还原。
相反，如果电极反应速度有限，离子来不及 与电极表面上过剩的电子结合，就将使电子在电 极表面上积聚起来，从而使阴极电位变负。对于 阳极来说，则将使阳极电位变正。
可用于常量组分、微量组分和痕量组分的测定;
选择性高，应用范围广等。
3
2010年7月28日，吉林省永吉县境内发生特大洪水，永吉县经济
开发区新亚强化工厂一批装有三甲基一氯硅烷的原料桶被冲入松花江中。最新
统计称，流入松花江的化工物料桶达7000只左右，其中4000只左右为空桶，
3000只左右为原辅料桶。
式中EL为液体接界电位 。
铜锌原电池由于右边铜电极的电位比锌电极高，
故E电池为正值，表示电池反应能自发地进行；
铜锌电解池右边锌电极的电位比铜电极低，则其
E电池为负值，表示电池反应不能自发地进行，必须
外加一个大于该电池电动势的外加电压，才能使电 池反应进行。
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二、电极电位(Electrode Potential)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原电池
电解池
13
正确区分阴、阳极，正、负极
( ) 右 左
E为正时，为自发电池，为负时，是电解池。
原电池（Galvanic Cell） ： 阳极—负极（左-，氧化反应，失电子） 阴极—正极（右+，还原反应，得电子）
电解池（Electrolytic Cell） ： 阴极—负极（右-，与电源负极相连，得电子） 阳极—正极（左+，与电源正极相连，失电子）
30
以阴极还原过程为例，在电流密度较大的情 况下，单位时间内供给电极的电荷数量相当多， 如果电极反应速度很快，则可在维持平衡电位不 变的条件下，使金属离子被还原。
相反，如果电极反应速度有限，离子来不及 与电极表面上过剩的电子结合，就将使电子在电 极表面上积聚起来，从而使阴极电位变负。对于 阳极来说，则将使阳极电位变正。
可用于常量组分、微量组分和痕量组分的测定;
选择性高，应用范围广等。
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2010年7月28日，吉林省永吉县境内发生特大洪水，永吉县经济
开发区新亚强化工厂一批装有三甲基一氯硅烷的原料桶被冲入松花江中。最新
统计称，流入松花江的化工物料桶达7000只左右，其中4000只左右为空桶，
3000只左右为原辅料桶。
《电化学分析法导论》PPT课件
若不注，则为1mol·L-1；101325Pa(1atm)；25℃。 • 4. E电池=φ右-φ左=φ阴-φ阳
上述电解池则为 Cu | CuSO4 (y mol·L-1) || ZnSO4 (x mol·L-1) | Zn
编辑ppt
11
4.电池电动势
• 电池电动势——
• 当流过电池的电流为零或近于零时两电极 间的电位差。
编辑ppt
7
•1. 原电池——
5
•自发地将本身的化学能转变成电能的化学电池
• 电极反应： Zn-2e=Zn2+ 氧化反应 阳极 Cu2++2e=Cu 还原反应 阴极
• 电池反应： Zn+Cu2+=Zn2+ + Cu
编辑ppt
8
2.电解池
• 由外电池供给电能实行电化学反应的化学电池
•电 极 反 应 ： Zn2++2e=Zn
电解分析法：恒电流电解分析法、恒电位电解分 析法
库仑分析法：控制电位库仑分析法、库仑滴定法 （恒电流） • 伏安和极谱分析法：极谱分析法、伏安分析法
编辑ppt
3
电化学分析法特点
• 准确度高 • 灵敏度高 一般10-4—10-8mol·L-1 • 选择性好 • 可测组分含量范围宽，适用范围广 • 仪器设备简单，易于自动化
测定电位都是在没有电流通过电极，当电池中各种
反应都处于平衡状态中所编测辑得ppt的值
13
2、实际电极电位的测定
• 标准电极电位
（NHE）|| 待测电极
• 实际 SCE || 待测电极
φSCE = 0.242V（VS·NHE） • 例：
若φX（VS·NHE）=0.344V， 则φX（VS·SCE）=？ φX（VS·SCE）= φX（VS·NHE）-φSCE（VS·NHE）
上述电解池则为 Cu | CuSO4 (y mol·L-1) || ZnSO4 (x mol·L-1) | Zn
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4.电池电动势
• 电池电动势——
• 当流过电池的电流为零或近于零时两电极 间的电位差。
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•1. 原电池——
5
•自发地将本身的化学能转变成电能的化学电池
• 电极反应： Zn-2e=Zn2+ 氧化反应 阳极 Cu2++2e=Cu 还原反应 阴极
• 电池反应： Zn+Cu2+=Zn2+ + Cu
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2.电解池
• 由外电池供给电能实行电化学反应的化学电池
•电 极 反 应 ： Zn2++2e=Zn
电解分析法：恒电流电解分析法、恒电位电解分 析法
库仑分析法：控制电位库仑分析法、库仑滴定法 （恒电流） • 伏安和极谱分析法：极谱分析法、伏安分析法
编辑ppt
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电化学分析法特点
• 准确度高 • 灵敏度高 一般10-4—10-8mol·L-1 • 选择性好 • 可测组分含量范围宽，适用范围广 • 仪器设备简单，易于自动化
测定电位都是在没有电流通过电极，当电池中各种
反应都处于平衡状态中所编测辑得ppt的值
13
2、实际电极电位的测定
• 标准电极电位
（NHE）|| 待测电极
• 实际 SCE || 待测电极
φSCE = 0.242V（VS·NHE） • 例：
若φX（VS·NHE）=0.344V， 则φX（VS·SCE）=？ φX（VS·SCE）= φX（VS·NHE）-φSCE（VS·NHE）
《电分析化学》课件
CHAPTER 03
电分析化学实验技术
实验设计原则
科学性原则
实验设计应基于科学原理，能够客观 反映事物的本质属性和内在规律。
可行性原则
实验设计应充分考虑实验条件、资源 和技术水平，确保实验能够顺利实施 。
创新性原则
实验设计应具有创新性，能够探索新 的研究领域或验证新的科学假设。
简洁性原则
实验设计应尽量简化实验步骤和操作 ，以提高实验效率和准确性。
纳米技术
利用纳米材料和纳米结构 在电分析化学中的应用， 提高检测灵敏度和选择性 。
生物技术
结合生物技术和电分析化 学，开发新型生物传感器 和生物芯片，用于生物分 子检测和疾病诊断。
光子学技术
利用光子学原理和技术， 开发新型光电化学传感器 和光谱电化学分析方法。
交叉学科融合发展
物理学
环境科学
将物理学中的理论和方法应用于电分 析化学，如量子化学计算、量子点光 谱等。
《电分析化学》ppt课 件
目录
• 电分析化学简介 • 电分析化学基础知识 • 电分析化学实验技术 • 电分析化学在环境监测中的应用 • 电分析化学的未来发展与挑战
CHAPTER 01
电分析化学简介
定义与特点
定义
电分析化学是研究电化学分析方法的 科学，通过测量电学量来研究物质的 化学性质和组成。
特点
灵敏度高、选择性好、操作简便、易 于自动化等。
发展历程
早期阶段
18世纪末，伏特电池的发明为 电分析化学奠定了基础。
19世纪
电解分析和滴定法等电分析方 法开始出现。
20世纪
极谱法、伏安法等电分析方法 的出现和应用，推动了电分析 化学的发展。
现代
电化学应用ppt课件
电镀技术原理及应用领域
电镀技术原理
电镀是利用电解原理在某些金属表面 上镀上一薄层其它金属或合金的过程， 利用电解作用使金属或其它材料制件 的表面附着一层金属膜的工艺。
电镀技术应用领域
电镀技术广泛应用于机械制造、轻工、 电子等行业，如提高零件的耐磨性、 导电性、抗腐蚀性及增进美观等作用。
电化学沉积技术制备薄膜材料
应用
金属元素测定，有机物分析等。
库仑分析法
原理
通过测量电解过程中所消耗的电量进行定量 分析。
特点
准确度高，重现性好，但仪器价格较高。
分类
恒电流库仑法和恒电位库仑法。
应用
痕量物质测定，环境监测等。
伏安法与极谱法
原理
通过测量电解过程中电流-电压曲线 进行定量分析。
分类
线性扫描伏安法、循环伏安法、方波 伏安法等；经典极谱法和现代极谱法 （如示波极谱法）。
电化学合成纳米材料是利用电化学方法在 电极表面或溶液中合成纳米材料的过程， 通过控制电位、电流、温度等参数，可以 制备出不同形貌和尺寸的纳米材料。
VS
纳米材料制备方法
电化学合成纳米材料的方法包括模板法、 脉冲电沉积法、循环伏安法等，这些方法 具有操作简单、反应条件温和、易于控制 等优点。
其他新型电化学合成技术介绍
通过电场作用，驱动土壤中的污染物向电极移动并富集，实现土 壤修复的效果。
电热修复技术
利用电加热原理，提高土壤温度并促进污染物挥发或降解，达到 土壤修复的目的。
电化学淋洗技术
通过电化学反应产生的淋洗液对土壤进行淋洗，去除土壤中的污 染物并实现土壤修复。
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THANKS
电解质
含有自由离子的导体，可以是固体、 液体或气体。
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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。
依据测定电参数分别命名各种电化学分析 方法:如电位分析法、电导分析法； 依据应用方式不同可分为：直接法和间接法。
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电化学分析法的特点及应用:
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； 有机电化学分析； 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 应用于活体分析。
0 .1 m o l/L 甘 汞 电 极标 准 甘 汞 电 极 (N C E ) 饱 和 甘 汞 电 极 (S C E )
K C l浓 度
0 .1m o l/L
1 .0m o l/L
饱 和 溶 液
电 极 电 位 （ V ） + 0 .3 3 6 5
+ 0 .2 8 2 8
+ 0 .2 4 3 8
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
电极电位E：H2 g（C2l/2H 5℃g）EHOg 2C2l/Hg0.0 25l9ga2(aH(H) g2 gaC2(2lC) l) E E a H2 gC2l/Hg HOg 2C2l/Hg0.05l9g(C l)
电极内溶液的Cl-活度一定，甘汞电极电位固定。
.
表4-2-1甘汞电极的电极电位（ 25℃）
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：
各种离子具有不同的迁移速率而引起。
（动画）：液接电位的产生
内容选择：
第一节 概述 第二节 电极构造与原理 第三节 电位分析法及应用 第四节 极谱与伏安分析法 第五节 电导分析法
.
银-氯化银电极：
电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl表4-2-2 银-氯化银电极的电极电位（25℃）
0.1m ol/LA g-A gC l电 极标 准 A g-A gC l电 极 饱 和 A g-A gC l电 极
K C l浓 度
0.1m ol/L
结束
.
电化学分析 法
第二节 电极的构造和原理
一、电极与电极分类 二、离子选择性电极 的种类和结构 三、离子选择电极的 特性
.
一、电极与电极分类
1.参比电极
标准氢电极: 基准，电位值 为零(任何温度)。
甘汞电极: 电 极 反应：Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl半电池符号：Hg，Hg2Cl2（固）KCl
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物作用。
3.极谱法与伏安分析
伏安分析：通过测定特殊条件 下的电流—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 。
.
Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
.
银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即 构成了银-氯化银电极。 电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
二、电化学分析法的类别
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。
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。
.
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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，实现定量分离测定目的的方法。
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 重的方法来确定。
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 的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
电位分析原理：
E = E+ - E-+ EL
电位测量：
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。
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。 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。
电学分析方法
陈猷鹏 ypchen@
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内容选择：
第一节 概述 第二节 电极构造与原理
第三节 第四节 第五节
电位分析法及应用 极谱与伏安分析法 电导分析法
结束
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电化学分析法
第一节 电化学分析法
概述
一、概述 二、电化学分析法的 类别 三、电化学分析的基 本方法
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一、 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。
1.0m ol/L
饱 和 溶 液
电 极 电 位 （ V ） +0.2880
+0.2223
+0.2000
温度校正，（标准Ag-AgCl电极），
t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2223- 6×10-4(t-25) (V）
.
2．指示电极
第一类电极──金属-金属离子电极
例如: Ag-AgNO3电极(银电极)，
三、电化学分析的基本方法
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
2.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：
a.无电极反应。如电导,电泳分析法。使用惰性金属铂电极。 b.电极上有氧化还原反应发生。如库仑分析及伏安分析。
Zn-ZnSO4电极(锌电极)等。 电极电位为：EMn+ /M = E Mn+ /M + 0.059lgaMn+
第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。
第二类电极──金属-金属难溶盐电极
二个相界面,常用作参比电极
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。
依据测定电参数分别命名各种电化学分析 方法:如电位分析法、电导分析法； 依据应用方式不同可分为：直接法和间接法。
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.
电化学分析法的特点及应用:
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； 有机电化学分析； 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 应用于活体分析。
0 .1 m o l/L 甘 汞 电 极标 准 甘 汞 电 极 (N C E ) 饱 和 甘 汞 电 极 (S C E )
K C l浓 度
0 .1m o l/L
1 .0m o l/L
饱 和 溶 液
电 极 电 位 （ V ） + 0 .3 3 6 5
+ 0 .2 8 2 8
+ 0 .2 4 3 8
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电位为：
电极电位E：H2 g（C2l/2H 5℃g）EHOg 2C2l/Hg0.0 25l9ga2(aH(H) g2 gaC2(2lC) l) E E a H2 gC2l/Hg HOg 2C2l/Hg0.05l9g(C l)
电极内溶液的Cl-活度一定，甘汞电极电位固定。
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表4-2-1甘汞电极的电极电位（ 25℃）
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：
各种离子具有不同的迁移速率而引起。
（动画）：液接电位的产生
内容选择：
第一节 概述 第二节 电极构造与原理 第三节 电位分析法及应用 第四节 极谱与伏安分析法 第五节 电导分析法
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银-氯化银电极：
电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl表4-2-2 银-氯化银电极的电极电位（25℃）
0.1m ol/LA g-A gC l电 极标 准 A g-A gC l电 极 饱 和 A g-A gC l电 极
K C l浓 度
0.1m ol/L
结束
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电化学分析 法
第二节 电极的构造和原理
一、电极与电极分类 二、离子选择性电极 的种类和结构 三、离子选择电极的 特性
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一、电极与电极分类
1.参比电极
标准氢电极: 基准，电位值 为零(任何温度)。
甘汞电极: 电 极 反应：Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl半电池符号：Hg，Hg2Cl2（固）KCl
在恒电流下，电解产生的滴定剂与被测物作用。
3.极谱法与伏安分析
伏安分析：通过测定特殊条件 下的电流—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 。
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Et= 0.2438- 7.6×10-4(t-25) （V）
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银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即 构成了银-氯化银电极。 电极反应：AgCl + e- == Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）KCl 电极电位（25℃）： EAgCl/Ag = EAgCl/Ag - 0.059lgaCl-
二、电化学分析法的类别
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。
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。
.
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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，实现定量分离测定目的的方法。
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 重的方法来确定。
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 的电量来确定电极上析出的物质量。
电流滴定或库仑滴定：
电位分析原理：
E = E+ - E-+ EL
电位测量：
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。
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。 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。
电学分析方法
陈猷鹏 ypchen@
.
内容选择：
第一节 概述 第二节 电极构造与原理
第三节 第四节 第五节
电位分析法及应用 极谱与伏安分析法 电导分析法
结束
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电化学分析法
第一节 电化学分析法
概述
一、概述 二、电化学分析法的 类别 三、电化学分析的基 本方法
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一、 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。
1.0m ol/L
饱 和 溶 液
电 极 电 位 （ V ） +0.2880
+0.2223
+0.2000
温度校正，（标准Ag-AgCl电极），
t ℃时的电极电位为：
Et= 0.2223- 6×10-4(t-25) (V）
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2．指示电极
第一类电极──金属-金属离子电极
例如: Ag-AgNO3电极(银电极)，
三、电化学分析的基本方法
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
2.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：
a.无电极反应。如电导,电泳分析法。使用惰性金属铂电极。 b.电极上有氧化还原反应发生。如库仑分析及伏安分析。
Zn-ZnSO4电极(锌电极)等。 电极电位为：EMn+ /M = E Mn+ /M + 0.059lgaMn+
第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。
第二类电极──金属-金属难溶盐电极
二个相界面,常用作参比电极