电化学分析法主要内容

电化学分析法的定义
• 应用电化学的基本原理和实验技术进行分析，就形 成了各种电化学分析方法。 • 电化学分析方法是指将被测组分以适当的形式置于 电化学反应器——化学电池中进行检出和测定的各 种类型的方法。这种方法所要检测的参量通常是电 阻、电位、电量等，或者检出某种电参量在变化过 程中的变化情况，或检出某一组分在电极上析出的 物质的量，根据检测的电参量与化学量之间的内在 联系，对样品进行定性定量的测定。 • 根据测量的电信号不同，电化学分析法可分为电位 法、电解法、电导法和伏安法。
抗生素
直接电化学分析法是基于一些抗生素自身 带有的可氧化还原基团在电极上产生氧化 还原信号,在信号的强弱与抗生素浓度的线 性关系上建立起来的一种分析方法.在KClNaOH(pH 13.0)的底液中,红霉素于-1.36 V(vs.SCE)处产生一灵敏的还原波,其二阶导 数峰高与红霉素浓度在7.5×10-7~7.5×106mol/L范围内呈线性关系,检测限为 3.0×10பைடு நூலகம்7mol/L,可用于片剂中红霉素含量 的测定.
主要的分析仪器
• 恒电位仪
极谱仪
微机化电化学分析测试系统
其他：ｐＨ计、电导率仪、自动电 位滴定仪、电池充放电测试系统等
电导分析
• 电导滴定是一种容量分析方法。点到滴定 法根据滴定过程中由于化学反应引起的溶 液电导率的变化来确定滴定的终点。要求 反应物和生成物之间离子的淌度有较大的 改变。因为溶液中每一种离子对溶液的电 导有影响，必须消除干扰离子的影响。
展望
• 电化学分析法具有以下特点。 • ①灵敏度较高。最低分析检出限可达１０－１２ｍｏｌ／ Ｌ。 • ②准确度高。如库仑分析法和电解分析法的准确度很高， 前者特别适用于微量成分的测定，后者适用于高含量成分 的测定。 • ③测量范围宽。电位分析法及微库仑分析法等可用于微量 组分的测定；电解分析法、电容量分析法及库仑分析法则 可用于中等含量组分及纯物质的分析。 • ④ 仪器设备较简单，价格低廉，仪器的调试和操作都较 简单，容易实现自动化。 • ⑤ 选择性差。电化学分析的选择性一般都较差，但离子 选择性电极法、极谱法及控制阴极电位电解法选择性较高。 根据所测量电学量的不同，电化学分析法可分为电导分析 法、电位分析法、伏安法和极谱分析法、电解和库仑分析 法。
电位法是通过测量电他电动势以求得待测物质 含量的分析方法。若根据电极电位测量值，直接求 算待测物的含量，称为直接电位法；若根据滴定过 程中电极电位的变化以确定滴定的终点，称为电位 滴定法。 电解法是根据通电时，待测物在电他电极上发 生定量沉积的性质以确定待测物含量的分析方法。 电导法是根据测量分析溶液的电导以确定待测 物含量的分析方法。 伏安法是将一微电极插入待测溶液中，利用电 解时得到的电流-电压曲线为基础而演变出来的各种 分析方法的总称
电位滴定法
• 与指示剂的主要区别在于重点的指示方法 不同。电位滴定法是用电极电位的突跃代 替指示剂颜色的变化来确定重点的。
极谱法
• 以电解为基础的分析方法 • 很多有机物，只要极少量存在就能使氢离 子的放电点位正移，出现氢催化波。 • 主要检测的有机物有:烃类，卤代物，醛酮 类，酸酯类，含氮类等。
酶电极
• 一种敏化离子选择性电极。是将离子选择性电极与 某些具有生物活性的酶结合的一种复合电极。在生 物体液的分析及临床化学方面有独特的优点，可以 直接的和方便的对生物样品进行分析，比比进行复 杂的预处理，不必去除蛋白质、细胞色素等。
原理图
目前主要的应用
胆固醇 葡萄糖 胆固醇氧化酶 葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶 +触酶 尿酸 醇类 尿酸酶 醇氧化酶 胆留烯酮+过 氧化氢 过氧化氢 碘 二氧化碳 过氧化氢 氧气 氧气 氢离子，碘离 子 二氧化碳 氧气
伏安法
• 在pH9.20的NH3-NH4Cl缓冲溶液中,诺氟沙 星与锰(Ⅱ)迅速络合成稳定的2∶1带正电荷 配合物,并在-1.85 V(vs.SCE)处产生一个灵 敏的还原波,其峰高与诺氟沙星在8.0×106~1.9×10-5mol/L范围内呈良好的线性关 系,检测限为4.0×10-6mol/L[29]
思考
设备简单，较高的灵敏度，适用于连续的环 境监测，以及在提高选择性的基础上生物 活体的直接检测。
参考：
• 张绍衡编著，电化学分析法，重庆大学出版社，1997 • 中国化工仪器网 http://www.chem17.com/Company_news/Detail/1048 23.html • 王学亮,肖景英,郁章玉.抗生素电化学分析法研究进展.菏泽 学院学报, 2006, Vol.28,No.5,89 • 张焕坤,曹鹏,王潇潇.硝基芳烃化合物分析的现状及研究进 展.环境与健康,2005,337 • 颜梅等.毛细管电泳技术在药物分离分析中的研究与应用. 分析测试技术与仪器,2006,06,80
毛细管电泳(CE)技术
• 近年发展起来的一项新型分析技术,兼有电 泳和色谱技术的双重优点,因其高效、高速、 高灵敏度、高自动化以及样品和试剂耗用 量少等特点,被广泛应用于药物的研究和分 析之中.在手性药物拆分、中成药制剂、西 药复方制剂及中草药等药物和制剂的分离、 鉴定和分析中,均能显示出其独特的优势,因 而越来越受到人们的重视.
电位分析法
• 利用电极电位和溶液中某种离子的活度（或浓度） 之间的关系来测定被测物质活度（浓度）的一种 电化学分析方法。分为直接电位法和电位滴定法。 • 离子选择性电极：最早的选择性电极是PH玻璃电 极，有克里默等人发明与1906年问世；943年出 现了对钠离子响应的电极；1957年艾森曼等人研 制成功抗钾离子干扰性较好的钠离子玻璃电极， 并建立了离子选择性电极的膜电位理论；1960年， 庞戈首先制成了异向膜电极；1967年罗斯做成了 离子交换膜的钙离子选择性电极
电化学分析法
主要内容
电化学分析法的背景
动态及主要研究方法
思考及推荐
Background
• 电化学分析法开始于18世纪的电解分析 和库伦滴定法；随着科学技术的发展， 19世纪出现了电导滴定法等。1922年极 谱分析法的问世，标志着电化学分析方法 进入新的阶段。 • 目前电化学分析方法研究的物质已经有上 万种。