催化动力学分析法
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催化动力学分析 法
作者: 史剑美 03081123
什么是动力学分析法?
若一种物理现象或物理测量值 与引起这种物理现象的物质数量之 间存在有确定的关系，则这种函数 关系可被用来测定这种物质。
动力学分析法---通过观测反应的时 间依赖性，来获得有关物质数量的 信息的方法。
动力学或速度测量在分析中的应用
例子
溴化物的测定
碘化物和高锰酸钾在酸性介质中的氧化反应 如式（1）和（2）：
10I- + 2MnO4- +16H+ 5I2 +2Mn2+ +8H2O (1) I2 +2MnO4- +4H+ Br- 2IO3- +2Mn2+ +2H2O (2)
反应（1）较（2）快得多，当有痕量溴离子 存在时，反应(2)受到催化。
一个化学反应，其速度的变化依赖于催化 剂的浓度，并可以来测定催化剂的量，这 样的化学反应被称作指示反应。
影响催化动力学分析的因素
灵敏度
(1)检出能力 (2)本底的影响 (3)提高反应速度
选择性
(1)催化物质的化学性质 (2)溶液的PH (3)试剂浓度 (2)温度
催化分析的应用
分析高纯物质,高纯材料,生物样品,环境相关 物质,地质样品和水时,用催化法测定痕量物 是非常成功的.
利用催化反应作超微量阴离子的分光光度测定
原理 步骤
让反应进行一段严格规定的时间,再通过吸 光度的测量以测定溶液中一种物质的浓度.这种 方法称为固定时间法.吸光度对催化剂浓度作图 给出一条用于催化剂测定的校准曲线. 注意事项
化学反应的速度强烈地依赖于反应物的浓度 和温度,因此要控制试剂浓度和反应温度是绝对 必要的.
动力学法（即非催化法）——测定反应 物。
催化分析法——测定催化剂或活化剂/抑 制剂。
酶方法——测定酶，底物或活化剂/抑制 剂。
差示反应速度法——测定混合物中的相 似有机酸。
催化分析法的基本原理
测量受均相催化加速的化学反应过程的速 度。待测组分可以起着催化剂的作用，或 者在间接法中起着抑制剂或活化剂的作用。
THANK YOU
各种离子的影响: 硫离子，流代硫酸根，硫氰酸根和氰离子 均干扰溴化物的测定, 银和汞（Ⅱ）离子有强烈的干扰
ຫໍສະໝຸດ Baidu 应用
硅酸盐岩石中溴的测定 以氢氧化钾熔融分解硅酸盐岩石 样品；水浸取金属；高锰酸钾将溴化物氧化成溴；用苯萃 取；以氢氧化钠溶液反萃取，最后用改进了的方法测定溴。 利用此法可以准确测地分析0.25－0.5克溴含量大于0.04ppm 的岩石样品。
高纯物质和工业产品 测定玻璃中的微量Cu,光谱 纯盐中的Cu, Fe;
生物和环境材料方面 测定唾液中Ag, 血清,肝中 Cu, 甲状腺素中的I-, 木材中的NH3等;
在水的分析方面 可以测定天然水中氨基酸,河水 中的Hg等;
地质材料 测定花岗石中的Ag,矿石中的Au,岩石 中的Mo, Os, V .
步骤
于10.0毫升样品中，加入1毫升碘化钾溶液（1毫升 I-毫升）和 0.7毫升硫酸溶液（1：1），然后混合，将此溶液置于15℃的水 溶液中约15分钟，添加0.7毫升高锰酸钾溶液（0.04M）使反应 开始。充分混合并让溶液放在水浴中。在加入高锰酸钾溶液的 同时精确计时，3.5分钟后，加入5毫升四氯化碳并立即摇晃混 合物30秒，以萃取剩余的游离碘。待相分离后，将有机层转入 一50毫升分液漏斗中。在有机层中，加入5毫升水，1毫升硫酸 氨铁（Ⅲ）溶液（6克/100毫升6NHNO3）和0.5毫升硫氰酸汞溶 液（0.3克/100毫升乙醇），再振摇分液漏斗约1分钟。水层逐 因硫氰酸铁（Ⅲ）而着色：
6I2 +7Hg(SCN)2 +8H2O→6HgI2 +Hg(CN)2 +2SO4- +16H+ +12SCNSCN- +Fe3+→FeSCN2+ 在460纳米处测量水层的吸光度。
吸光度
1.4 1.2
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0
较准曲线
0.05
0.1
0.15
Br-(ppm)或Cl-(ppm) Br-的浓度(*100为Cl-的浓度)
另一种催化法 若用硫酸铈（Ⅳ ）氨作为氧化剂时，则在大量重铬酸
钾存在下，硝酸溶液中的痕量溴化物能对碘氧化成碘酸盐 的反应起催化促进作用。此反应在室温下进行地相当慢， 这样适合于该测定步骤地有利实验条件便能实现。
动力学(催化)分析方法的相关书籍: Yatsimitskii , K. B., Kinetic Methods of Analysis ,1st ed.,Oxford,1966 Costache, D., Chemical Analysis with Kinetic Methods (Rum), Bukarest,1974 参考文献 Fischman M. I., Skougstad M. W. Anal. Chem..,1963 K. Takahashi, M. Yoshida, T.Ozawa, I. Iwasaki: Bull. Chem. Soc. Jpn., 1970 M.L. Cabello-Tomas, T.S. West: Talanta,1969
作者: 史剑美 03081123
什么是动力学分析法?
若一种物理现象或物理测量值 与引起这种物理现象的物质数量之 间存在有确定的关系，则这种函数 关系可被用来测定这种物质。
动力学分析法---通过观测反应的时 间依赖性，来获得有关物质数量的 信息的方法。
动力学或速度测量在分析中的应用
例子
溴化物的测定
碘化物和高锰酸钾在酸性介质中的氧化反应 如式（1）和（2）：
10I- + 2MnO4- +16H+ 5I2 +2Mn2+ +8H2O (1) I2 +2MnO4- +4H+ Br- 2IO3- +2Mn2+ +2H2O (2)
反应（1）较（2）快得多，当有痕量溴离子 存在时，反应(2)受到催化。
一个化学反应，其速度的变化依赖于催化 剂的浓度，并可以来测定催化剂的量，这 样的化学反应被称作指示反应。
影响催化动力学分析的因素
灵敏度
(1)检出能力 (2)本底的影响 (3)提高反应速度
选择性
(1)催化物质的化学性质 (2)溶液的PH (3)试剂浓度 (2)温度
催化分析的应用
分析高纯物质,高纯材料,生物样品,环境相关 物质,地质样品和水时,用催化法测定痕量物 是非常成功的.
利用催化反应作超微量阴离子的分光光度测定
原理 步骤
让反应进行一段严格规定的时间,再通过吸 光度的测量以测定溶液中一种物质的浓度.这种 方法称为固定时间法.吸光度对催化剂浓度作图 给出一条用于催化剂测定的校准曲线. 注意事项
化学反应的速度强烈地依赖于反应物的浓度 和温度,因此要控制试剂浓度和反应温度是绝对 必要的.
动力学法（即非催化法）——测定反应 物。
催化分析法——测定催化剂或活化剂/抑 制剂。
酶方法——测定酶，底物或活化剂/抑制 剂。
差示反应速度法——测定混合物中的相 似有机酸。
催化分析法的基本原理
测量受均相催化加速的化学反应过程的速 度。待测组分可以起着催化剂的作用，或 者在间接法中起着抑制剂或活化剂的作用。
THANK YOU
各种离子的影响: 硫离子，流代硫酸根，硫氰酸根和氰离子 均干扰溴化物的测定, 银和汞（Ⅱ）离子有强烈的干扰
ຫໍສະໝຸດ Baidu 应用
硅酸盐岩石中溴的测定 以氢氧化钾熔融分解硅酸盐岩石 样品；水浸取金属；高锰酸钾将溴化物氧化成溴；用苯萃 取；以氢氧化钠溶液反萃取，最后用改进了的方法测定溴。 利用此法可以准确测地分析0.25－0.5克溴含量大于0.04ppm 的岩石样品。
高纯物质和工业产品 测定玻璃中的微量Cu,光谱 纯盐中的Cu, Fe;
生物和环境材料方面 测定唾液中Ag, 血清,肝中 Cu, 甲状腺素中的I-, 木材中的NH3等;
在水的分析方面 可以测定天然水中氨基酸,河水 中的Hg等;
地质材料 测定花岗石中的Ag,矿石中的Au,岩石 中的Mo, Os, V .
步骤
于10.0毫升样品中，加入1毫升碘化钾溶液（1毫升 I-毫升）和 0.7毫升硫酸溶液（1：1），然后混合，将此溶液置于15℃的水 溶液中约15分钟，添加0.7毫升高锰酸钾溶液（0.04M）使反应 开始。充分混合并让溶液放在水浴中。在加入高锰酸钾溶液的 同时精确计时，3.5分钟后，加入5毫升四氯化碳并立即摇晃混 合物30秒，以萃取剩余的游离碘。待相分离后，将有机层转入 一50毫升分液漏斗中。在有机层中，加入5毫升水，1毫升硫酸 氨铁（Ⅲ）溶液（6克/100毫升6NHNO3）和0.5毫升硫氰酸汞溶 液（0.3克/100毫升乙醇），再振摇分液漏斗约1分钟。水层逐 因硫氰酸铁（Ⅲ）而着色：
6I2 +7Hg(SCN)2 +8H2O→6HgI2 +Hg(CN)2 +2SO4- +16H+ +12SCNSCN- +Fe3+→FeSCN2+ 在460纳米处测量水层的吸光度。
吸光度
1.4 1.2
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0
较准曲线
0.05
0.1
0.15
Br-(ppm)或Cl-(ppm) Br-的浓度(*100为Cl-的浓度)
另一种催化法 若用硫酸铈（Ⅳ ）氨作为氧化剂时，则在大量重铬酸
钾存在下，硝酸溶液中的痕量溴化物能对碘氧化成碘酸盐 的反应起催化促进作用。此反应在室温下进行地相当慢， 这样适合于该测定步骤地有利实验条件便能实现。
动力学(催化)分析方法的相关书籍: Yatsimitskii , K. B., Kinetic Methods of Analysis ,1st ed.,Oxford,1966 Costache, D., Chemical Analysis with Kinetic Methods (Rum), Bukarest,1974 参考文献 Fischman M. I., Skougstad M. W. Anal. Chem..,1963 K. Takahashi, M. Yoshida, T.Ozawa, I. Iwasaki: Bull. Chem. Soc. Jpn., 1970 M.L. Cabello-Tomas, T.S. West: Talanta,1969