新编仪器分析精品课程第二章精选文档PPT课件
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电极：将金属放入对应的溶液后所组成的 系统。
化学电池：由两支电极构成的系统；化学 能与电能相互转换的装置；
电化学分析法中涉及到两类化学电池：
原电池：自发地发生电极反应将化学能转 变成电能；
电解电池：由外电源提供电能，使电流通 过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电池工作时，电流必须在电池内部和外部 流过，构成回路。
极谱分析：使用滴汞电极的一种特殊的伏安分析法。
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2020/11/22
二、电化学分析法的分类
4.电导分析
普通电导分析 原理：依据溶液电导与电解质关系； 应用：高纯水质分析，酸雨监测；
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2020/11/22
第二节 电化学分析基础
一 化学电池
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2020/11/22
电解电池
阳极：发生氧化 反应的电极（正 极）； 阴极：发生还原 反应的电极（负 极）； 阳极=正极 阴极=负极
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2020/11/22
二 电极电位
电极电位的产生：金属和溶液化学势不同—电子转移—金 属与溶液荷不同电荷—双电层—电位差—产生电极电位。
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2020/11/22
二、电化学分析法的分类
1. 电位分析法
电位分析法按应用方式可为两类 ： 直接电位法: 电极电位与溶液中电活性物质的活度 有关，通过测量溶液的电动势，根据能斯特方程计 算被测物质的含量；
电位滴定法：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，通过记录或绘制滴定曲线来 确定滴定终点的分析方法。
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2020/11/22
外部电路的电流：电子的移动 溶液中的电流：正、负离子的移 动。
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2020/11/22
原电池
阳极：发生氧化 反应的电极（负 极）； 阴极：发生还原 反应的电极（正 极）； 阳极≠正极 阴极≠负极 电极电位较正的 为正极
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确定电极上析出
的物质量的分析方法
电流滴定或库仑滴定： 恒电流下电解产
生的滴定剂与被测物作用。
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二、电化学分析法的分类
3.极谱法与伏安分析
伏安分析：通过测定特殊条件下电解的电流—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。
可以将金属看成离子和自由电子构成。以 锌-硫酸锌为例
当锌片与硫酸锌溶液接触时，金属锌 中Zn2+的化学势大于溶液中Zn2+的化学势 ，则锌不断溶解到溶液中，而电子留在锌 片上。结果：金属带负电，溶液带正电； 形成双电层。
双电层的形成建立了相间的电位差； 电位差排斥Zn2+继续进入溶液； 金属表面的负电荷又吸引Zn2+ ； 达到动态平衡，相间平衡电位 ——平衡电极电位。
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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2020/11/22
二、电化学分析法的分类
2.电解与库仑分析法
电解分析： 在恒电流或控制电位条件下
，使被测物质在电极上析出，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。
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2020/11/22
二、电化学分析法的分类
习惯分类方法（按测量的电化学参数分类）:
(1)电导分析法：测量溶液的电导值； (2)电位分析法：测量电池的电动势或电极电位； (3)电解(电重量)分析法：测量电解过程电极上析出物重量； (4)库仑分析法：测量电解过程中消耗的电量； (5)伏安分析：观察电解过程中电流随电位变化曲线； (6)极谱分析：使用滴汞电极时的伏安分析。
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2020/11/22
一 电化学分析的特点
2. 电化学分析法的特点
（1）灵敏度、准确度高，选择性好
被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。 （2）电化学仪器装置较为简单，操作方便
直接得到电信号，易传递，尤其适合于化工生产中的自动 控制和在线分析。 （3）应用广泛
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；药物分析； 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 活体分析。
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2020/11/22
一 电化学分析的特点
3. 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，2019 (4)《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991
仪器分析第二章
陈耀斌 江西农业大学
厦门大学
2020/11/22
1
第二章 电位分析法导论
第一节 概述
一 电化学分析的特点 二、电化学分析法的分类
第二节 电化学分析基础
一 电化学分析的特点 二 化学电池与电极电位 三 液接电位及其消除 四 分解电压和极化
第三节 电极的分类
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2020/11/22
一 电化学分析的特点
1. 什么是电化学分析
依据物质电化学性质对物质进行定性和定量的分析方法 称为电化学分析或电分析化学。
它通常是使待分析的试样溶液构成一化学电池（原电池 或电解池），然后根据所组成电池的某些电物理量（如两电 极间的电位差，通过电解池的电流或电量，电解质溶液的电 阻等）与其化学量之间的内在联系 来进行测定。
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2020/11/22
二、电化学分析法的分类
电化学分析可分为三大类： 第一类是通过试液的浓度（活度）在某一特定实验条件下与化 学电池中某些电物理量（电参数）的关系来进行分析的。
电物理量如电极电位（电位分析等）、电阻（电导分析 等）、电量（库仑分析等）、电流电压曲线（伏安分析等） 第二类方法是以上述这些电物理量的突变作为滴定分析中终点 的指示，所以又称为电滴定分析法。 第三类方法是将试液中某一个待测组分通过电极反应转化为固 相（金属或其氧化物），然后由工作电极上析出的金属或其氧 化物的质量来确定该组分的含量。这一类方法实质上是一种重 量分析法，所以又称Hale Waihona Puke Baidu电重量分析法，也即通常所称的电解分 析法。
化学电池：由两支电极构成的系统；化学 能与电能相互转换的装置；
电化学分析法中涉及到两类化学电池：
原电池：自发地发生电极反应将化学能转 变成电能；
电解电池：由外电源提供电能，使电流通 过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电池工作时，电流必须在电池内部和外部 流过，构成回路。
极谱分析：使用滴汞电极的一种特殊的伏安分析法。
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二、电化学分析法的分类
4.电导分析
普通电导分析 原理：依据溶液电导与电解质关系； 应用：高纯水质分析，酸雨监测；
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第二节 电化学分析基础
一 化学电池
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电解电池
阳极：发生氧化 反应的电极（正 极）； 阴极：发生还原 反应的电极（负 极）； 阳极=正极 阴极=负极
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二 电极电位
电极电位的产生：金属和溶液化学势不同—电子转移—金 属与溶液荷不同电荷—双电层—电位差—产生电极电位。
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二、电化学分析法的分类
1. 电位分析法
电位分析法按应用方式可为两类 ： 直接电位法: 电极电位与溶液中电活性物质的活度 有关，通过测量溶液的电动势，根据能斯特方程计 算被测物质的含量；
电位滴定法：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，通过记录或绘制滴定曲线来 确定滴定终点的分析方法。
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外部电路的电流：电子的移动 溶液中的电流：正、负离子的移 动。
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原电池
阳极：发生氧化 反应的电极（负 极）； 阴极：发生还原 反应的电极（正 极）； 阳极≠正极 阴极≠负极 电极电位较正的 为正极
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确定电极上析出
的物质量的分析方法
电流滴定或库仑滴定： 恒电流下电解产
生的滴定剂与被测物作用。
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二、电化学分析法的分类
3.极谱法与伏安分析
伏安分析：通过测定特殊条件下电解的电流—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。
可以将金属看成离子和自由电子构成。以 锌-硫酸锌为例
当锌片与硫酸锌溶液接触时，金属锌 中Zn2+的化学势大于溶液中Zn2+的化学势 ，则锌不断溶解到溶液中，而电子留在锌 片上。结果：金属带负电，溶液带正电； 形成双电层。
双电层的形成建立了相间的电位差； 电位差排斥Zn2+继续进入溶液； 金属表面的负电荷又吸引Zn2+ ； 达到动态平衡，相间平衡电位 ——平衡电极电位。
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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条件下
，使被测物质在电极上析出，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。
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二、电化学分析法的分类
习惯分类方法（按测量的电化学参数分类）:
(1)电导分析法：测量溶液的电导值； (2)电位分析法：测量电池的电动势或电极电位； (3)电解(电重量)分析法：测量电解过程电极上析出物重量； (4)库仑分析法：测量电解过程中消耗的电量； (5)伏安分析：观察电解过程中电流随电位变化曲线； (6)极谱分析：使用滴汞电极时的伏安分析。
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一 电化学分析的特点
2. 电化学分析法的特点
（1）灵敏度、准确度高，选择性好
被测物质的最低量可以达到10-12mol/L数量级。 （2）电化学仪器装置较为简单，操作方便
直接得到电信号，易传递，尤其适合于化工生产中的自动 控制和在线分析。 （3）应用广泛
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；药物分析； 电化学分析在药物分析中也有较多应用。 活体分析。
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一 电化学分析的特点
3. 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，2019 (4)《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991
仪器分析第二章
陈耀斌 江西农业大学
厦门大学
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1
第二章 电位分析法导论
第一节 概述
一 电化学分析的特点 二、电化学分析法的分类
第二节 电化学分析基础
一 电化学分析的特点 二 化学电池与电极电位 三 液接电位及其消除 四 分解电压和极化
第三节 电极的分类
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一 电化学分析的特点
1. 什么是电化学分析
依据物质电化学性质对物质进行定性和定量的分析方法 称为电化学分析或电分析化学。
它通常是使待分析的试样溶液构成一化学电池（原电池 或电解池），然后根据所组成电池的某些电物理量（如两电 极间的电位差，通过电解池的电流或电量，电解质溶液的电 阻等）与其化学量之间的内在联系 来进行测定。
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二、电化学分析法的分类
电化学分析可分为三大类： 第一类是通过试液的浓度（活度）在某一特定实验条件下与化 学电池中某些电物理量（电参数）的关系来进行分析的。
电物理量如电极电位（电位分析等）、电阻（电导分析 等）、电量（库仑分析等）、电流电压曲线（伏安分析等） 第二类方法是以上述这些电物理量的突变作为滴定分析中终点 的指示，所以又称为电滴定分析法。 第三类方法是将试液中某一个待测组分通过电极反应转化为固 相（金属或其氧化物），然后由工作电极上析出的金属或其氧 化物的质量来确定该组分的含量。这一类方法实质上是一种重 量分析法，所以又称Hale Waihona Puke Baidu电重量分析法，也即通常所称的电解分 析法。