(优选)现代电化学分析测试方法课件

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电化学分析法ppt课件

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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
1、选择性好,可用于多种金属离子和有机化合 物的测定 2、适用于微量和痕量组分的测定
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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电位法测定溶液的pH值
第十二章
工作原理
先在水中浸泡超过24小时,形 成外水化凝胶层,内水化凝胶层,未 浸泡到水的为干玻璃层
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玻璃电极的电极电位大小 等于膜电位与内参比电极的电位之和
玻 璃 (膜 ) (内 ( 参不 比对 )
玻 K ' 0 璃 . 0 p 5 试 H 9 ) 内 ( 液 不 参 对 比
常数
水中24h
玻 常 璃 0 .0 数 5 p试 9 H )(液 线性方程
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第十二章
原理
将一支指示电极(电位随浓度而变)
与一支参比电极(电位与浓度无关)
插入被测溶液构成电池,测定该电池的电动 势得知指示电极的电位,根据能斯特方程式求出 被测离子浓度(活度)
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《电化学测试方法》课件

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05
电化学测试技术发展前景
新型电极材料的研发
总结词
随着科技的发展,新型电极材料在电化学测试领域的应用越 来越广泛,它们具有更高的电化学活性和稳定性,能够提高 电化学测试的精度和可靠性。
详细描述
新型电极材料如纳米材料、碳基材料、金属氧化物等,具有 优异的电化学性能和独特的物理化学性质,能够适应各种不 同的电化学测试需求。它们的研发和应用,将为电化学测试 技术的发展开辟新的道路。
03
恒电位法可以用于研究腐蚀电化学、电化学合成和 电镀等领域。
循环伏安法
循环伏安法是一种常用的电化 学测试方法,通过控制电极电 位在一定范围内循环变化来研 究电极反应。
该方法可以用于研究电极反应 的可逆性和不可逆性,以及电 化学反应的动力学参数和机理 。
循环伏安法在电化学分析、腐 蚀电化学和电化学合成等领域 有广泛应用。
电极反应与电池反应
总结词
电极反应是电化学中的基本单元,电池反应则是多个电极反应的组合。
详细描述
电极反应是指在电极上发生的化学反应,是电化学中的基本单元。电池反应则 是由一个或多个电极反应组合而成,是实现电能与化学能相互转化的整体反应 。
电极电位与电池电位
总结词
电极电位是电极与溶液之间的电势差,电池电位则是电池中正负极电位的代数和。
分类
根据电极反应类型,可分为阳极和阴极。
电解池的工作原理
电解过程
在电解池中,电流通过电极和电解质溶液,使电解质溶液中的离子 在电极上发生氧化还原反应,从而实现电能向化学能的转化。
电子转移
在电极上,电子通过外电路从阳极流向阴极,而电解质溶液中的离 子则通过扩散作用或对流作用迁移到电极表面。
电流分布

电化学研究方法及试验天津大学研究生eLearning平台ppt课件

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《电化学》内容,吴辉煌 主编, 化学工业出版社,2006年1月
共有8章 • 固体/电解液界面区的结构与性质 • 电子传递理论 • 电化学催化 • 有机电化学和生物电化学 • 光电化学 • 电化学沉积与微建造技术 • 固态电化学 • 电化学原位实验技术
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8
《应用电化学》内容
1800 尼克松发明电解水
1833 法拉第定律发现
(戴维/法拉第\\霍普金斯/麦克斯韦)
1870 亥姆荷茨提出双电层概念
1889 能斯特提出电极电位公式
1905 塔菲尔提出塔菲尔公式
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12
二、电化学发展缓慢(20世纪上半叶)
• 电化学家企图用热力学方法解决一切电化学问题,遭到失败。
• 热力学一、二、三定律,化学平衡理论
• 非平衡热力学 薛定谔/普利高津
“混沌理论(Chaos Theory) ”之父罗伦兹(Edward Lorenz) 四月十六 日在其位于美国麻省的家中逝世,终年九十岁。“混沌理论”是在数学 和物理学中,研究非线性系统在一定条件下表现出的现象的理论。 “一 九六一年冬季的一天,罗伦兹在计算机上进行关于天气预报的计算。为 了考察一个很长的序列,他走了一条捷径,没有令计算机从头运行,而 是从中途开始.他把上次的输出直接打入作为计算的初值,然后他穿过 大厅下楼,去喝咖啡。一小时后他回来时,发生了出乎意料的事,他发 现天气变化同上一次的模式迅速偏离,在短时间内,相似性完全消失了。 进一步的计算表明,输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别”。 提出 “蝴蝶效应(Butterfly Effect)。罗伦兹认为,人类本身都是非线性 的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而 是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应,比非 混沌系统快得多。

现代分析测试技术PPT课件

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气相色谱分析法 高效液相色谱分析
分子质谱分析 原子质谱分析
现代分析测试技术
热分析法 放射化学分析法
14


按仪器的用途可分为:
1.成分分析类(原子、离子、分子、基团) 如:原子吸收光谱、
红外光谱、X射线衍射等。
2.结构分析类(原子结构、分子结构、晶体结构、微观结构)如:
红外光谱、X射线衍射、透射电镜等。
现代分析测试技术
19
概述部分的要求
1. 了解现代物质分析、仪器分析的概念 2. 掌握现代物质分析有哪几大类分析方法 3. 掌握物相、元素、微观分析的区别 4. 了解现代物质分析的特点、应用范围
现代分析测试技术
20
课堂复习
1. 现代物质分析常用方法(按照原理)有_________、 __________、
• 《仪器分析原理》何金兰等,21教材,科学出版社(2002)
现代分析测试技术
3
其它参考书
物相、元素分析与微观分析的区别
重要
劣质食盐
NaCl KCl Na2SO4 K2SO4
物相
NaCl、KCl、Na2SO4、K2SO4
元素
Na、K、 Cl、 S、O
微观
现代分析测试技术
4
元素分析结果的表征形式:
10


重要
2. 现代分析测试技术的分析方法
按仪器的工作 原理可分为:
分析方法 (工作原理)
光学分析法 电化学分析法 色谱分析法 质谱分析法 其现代它分分析测析试技方术法 (如:热分析法) 11
光学分析法----按原理分类
重要
光谱法:测量的信号是物质内部能级跃迁所产生的发射、吸收、散

分析化学第九章电化学分析概论(大学课件)

分析化学第九章电化学分析概论(大学课件)

二. 现代电化学分析的特点及发展趋势
时间和空间上体现“快 小”:仪器袖珍化,电极微型化
(1)化学修饰电极(chemically modified electrode) (2)生物电化学传感器(Biosensor) 生命过程的模拟研究,生命过程的氧化还原反应类似电 极上的氧化还原,用电极膜上反应模拟生命过程,可 深 化认识生命过程。 (3)光谱一电化学方法 ( Electrospectrochemistry) (4)超微电极(Ultramicroelectrode) 活体现场检测(无损伤分析 )
(2)液体接界电位与盐桥
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。
二、仪器分析方法的分类
Classification of instrument analytical method
光分析法 电化学分析法 仪器分析 质谱分析法
色谱分析法
分析仪器联用技术
热分析法
电化学分析方法的分类
Classification of electrochemical analysis 电导分析法 电位分析法 电化学分析法 电解分析法
(Galvanic cell) 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 (Electrolytic cell ) 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
2.电极电位与液接电位
(5)微型计算机的应用Fra bibliotek30 25 20 15 b a c
I/

电化学测试技术PPT课件

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19
控制电位暂态法技术测定的参数: • 电化学参数,Cd、Rt、Rr、ia、n、D等; • 电位阶跃法测定电极真实表面积; • 方波电位法研究特性吸附现象; • 三角波电位扫描法研究电极反应。
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五.交流阻抗法
• 电化学阻抗谱是指通过控制工作电极在小振幅正 弦波电位扰动的条件下,同时测量系统的交流阻 抗,通过对电化学阻抗谱的研究可以分析电极过 程的反应机理 ,判断电极过程是否存在电活性的 吸附态中间产物;
II. 暂态系统常把电极体系用等效电路来表示。 III. 暂态法极化时间短,可减小或消除浓差极化的影响,有
利于快速电极过程的研究;测量时间短,液相中粒子或 杂质来不及扩散到电极表面,有利于研究界面结构和吸 附现象;有利于研究电极表面状态变化较大的体系,如 金属电沉积和腐蚀等。
13
利用控制电流法暂态实验测定电化学参数时,首先对研究对 象进行分析和估算设法把所研究的基本过程或参数突出出来 ,画出电极体系的等效电路,估算被测参数的数量级等,然 后选择合适的测试方法和实验条件: • 浓差极化下的电流阶跃实验; • 恒电流充电法研究点极表面覆盖层。
17
18
控制电位暂态法的运用:
a. 电化学极化下控制电位暂态法测定溶液电阻双电层电容 和反应电阻;
b. 浓茶极化及吸附情况下的电位阶跃实验; c. 小幅度(扫描电位幅度)运用线性电位扫描法测定双电
层电容和反应电阻,大幅度运用时来测定电极参数,判 断电极过程的可逆性控制步骤和反应机理; d. 电极表面覆盖层的研究。
9
稳态极化曲线的应用: a) 电化学基础研究方面; b) 金属腐蚀方面; c) 电镀、电冶金和电解方面; d) 化学电源方面,化学电源负荷下的电压是直接由
总极化决定的,极化较大的电池的负荷特性很差 ,即电压效率低,因此负荷特性可直接用整个电 池的极化曲线定量描述。

第八章电化学分析法 61页PPT文档

第八章电化学分析法 61页PPT文档
2019/8/21
1、直接电位法:电极电位与溶液中电活性物质活度有关,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 如饮用水中氟离子含量测定 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。目前应用最多、选择性最好的是膜电极
2019/8/21
2、理论基础:能斯特方程(电极电位与溶液中待测离子间 的定量关系式)。
电极电位: M n/M M n/M 2 .3 nR 0 F l3 T g a M n
第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关 选择性差(对其他阳离子也有响应)不常用 (2)第二类电极──金属-金属难溶盐电极
如:Ag-AgCl,Hg-Hg2Cl2电极
2019/8/21
电极反应:MnXm + ne = mM + nX- 表示M│MnXm(难溶物)│X
第八章 电化学分析法
第一节 电化学分析法概述
一、电化学分析分类 二、电化学分析的特点
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。
本章重点: (1)化学电池组成 (2)各类电极反应及相应Nernst方程式的表达 (3)pH玻璃电极和氟离子电极结构和工作原理 (4)直接电位法和电位滴定法应用
表8-2 银-氯化银电极的电极电位(25℃)
KCl 浓度 电极电位(V)
0.1mol/LAg-AgCl 电极 0.1 mol / L +0.2880
标准 Ag-AgCl 电极 1.0 mol / L +0.2223
饱和 Ag-AgCl 电极 饱和溶液 +0.1990
温度校正,(标准Ag-AgCl电极),t ℃时的电极电位为:

电化学常用分析法ppt课件

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点击测试 →查看曲线→保存 →再 次检测→ Graphics →overplay → 保存(直到曲线完全重合) 2 待测样 将待测样品加入缓冲溶液中, 混合均匀,开始检测,平行做三次, 每次相隔20min。
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11
差分脉冲伏安法优势:
差 分 脉 冲 伏 安 法 背 景 电 流 低 , 检 测 灵 敏 度 更 高 , 检 测 限 更 低 ( 108mol/L)。 可使用较低浓度的支持电解质,有利于痕量物质的测定。
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三 交流阻抗法概述
交流阻抗法(EIS) 交流阻抗法是指小幅度对称正弦波交流阻抗法。就是控制电极交流电位(或控制
图 3.修饰电极在UA和DA溶液中不同扫速下的CV图
二 示差脉冲伏安法(DPV) 示差脉冲伏安法:以阶梯电势或线性电势与幅值固定的脉冲加和为激励信号。 在即将应用脉冲之前和脉冲末期,对电流两次取样。电流差对电压作图。
图4
在脉冲加入前20ms和终止前20ms内 测量电流,即在一个周期中两次测 量电流,将这两次电流相减,并输 出这个周期中的电解电流Δi。这 也是示差脉冲伏安法命名的原因。 随着电势增加,连续测得多个周期 的电解电流Δi,并用Δi对电势E 作图,即得示差脉冲曲线。
图7.电解池的等效电路
1
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Nyquist图(又称复平面阻抗图) 电极的交流阻抗由实部z’和虚部z”组成:
Nyquist 图是以阻抗虚部做纵轴,阻抗实部做横轴的图,是最常用的阻抗数据 的表示形式。 Nyquist 图特别适用于表示体系的阻抗大小; 对纯电阻,在Nyquist 图上表现为z’轴上的一点,该点到原点的距离为电阻值 的大小;对纯电容体系,表现为与z”轴重合的一条直线,对 warburg 阻抗( 由浓差极化引起的电阻)则为斜率为45。的直线。
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2020/6/28
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现1.3代恒电电化位学技—术——内P容otentiostatic
经典恒电位电路—大功率蓄电池和低阻值滑线电阻
由运算放大器组成的恒电位电路
2020/6/28
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实际恒电位电路:
2020/6/28
17
1.4 恒电流技术—Galvnostatic
经典恒电流电路—高电压蓄电池组和高阻值滑线电阻
2020/6/28
11
1.2 Three Electrodes System:Single Electrode
• CE: Counter Electrode • WE: Working Electrode • RE: Reference Electrode
“两回路”: ✓ 控制主回路 ✓ 测量显示回路
2020/6/28
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Cell System——Terminology

+
• Anode: electrode compartment where oxidation occurs • Cathode: electrode compartment where reduction occurs • Half-cell: compartment where half-reaction occurs
由运算放大器组成的恒电流电路
2020/6/28
18
实际恒电流电路:
2020/6/28
19
1.5 恒电位仪与电化学工作站:
2020/6/28
20
1.5 恒电位仪与电化学工作站:
2020/6/28
21
1.5 恒电位仪与电化学工作站:
2020/6/28
22
1.5 恒电位仪与电化学工作站:
2020/6/28
……
2020/6/28
厂家(公司) Solartron Analytical AMEL srl ECochemie BioAnalytical Systems CH Instrument Princeton Applied Research ZAHNER Elektrik Cypress Systems HEKA Instrument Pine Instrument ADInstruments ELCHEMA Radiometer Analytical
2020/6/28
8
1. 概述—关于电化学测量
1.1 电化学测量——原理 1.2 Three Electrodes System— Single Electrode 1.3 恒电位技术—Potentiostatic Technique 1.4 恒电流技术—Galvanostat Technique 1.5 恒电位仪与电化学工作站
2020/6/28
4
1. 概述—关于电化学测量:
现代电化学:
• 电极过程动力学【电化学原理、理论电化学】 • 电化学测量方法【含电化学分析】 • 应用电化学【电化学工程—电池、腐蚀、电镀】
【化学电源、腐蚀与防护、表面工程、电解加工…】
2020/6/28
5
现代电化学测量方法—主要内容:
1. 概述—关于电化学测量 2. 控制电位法 3. 控制电流法 4. 交流阻抗法
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1.5 恒电位仪与电化学工作站:
2020/6/28
24
1.5 恒电位仪与电化学工作站:
LK98BII
CHI660A
2020/6/28
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电化学工作站:-概述
国外主要的电化学工作站
仪器型号 1200系列 2000、7000系列 Autolab系列 BAS系列 CHI系列 EG&G 270系列 IM6/6e系列 OMNI90系列 PG系列 PINE AF系列 Powerlab系列 PS-205系列 Voltalab系列
5. 光谱电化学方法 6. 量子电化学方法
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6
现代电化学测量方法—内容:
2020/6/28
7
电化学测试技术: 主要教学内容(应用化学专业)
• 稳态极化曲线与动力学方程式 • 稳态极化曲线的测定 • 暂态法总论 • 控制电流暂态法 • 控制电位暂态法 • 交流阻抗法 • 电极与电解池 • 电化学测试中常见的电子线路 • 谱学电化学研究方法与电化学研究方法的发展趋势 • 电化学测试技术的应用示例
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Working Electrode:
✓ 重现性好 ✓ 抛光技术:
➢机械抛光 ➢机械压制 ➢化学抛光 ➢电化学抛光 ✓ 封装技术:
Counter Electrode:
✓ 大面积:
✓ 稳定:
2020/Reference Electrode:
✓ 不极化,可逆性好 ✓ 稳定,重现性好 ✓ 温度系数小 ✓ 制备简单 ✓ 维护方面 ✓ 保存容易 ✓ 常用参比电极的电位:
(优选)现代电化学分析测试方法课件
2020/6/28
1
主要参考书:
1)电化学测量. 2)Electrochemical methods: Fundamentals and applications
2nd Ed (2001)
By
A J Bard
&
L R Faulkner
图书馆有 第1版中译本
2020/6/28
2
Modern Electrochemistry(2002, 2nd Ed)
2020/6/28
3
Modern Electrochemistry(2002, 2nd Ed)
J.O’M Bockris and S. U.M. Khan, “Surface Electrochemistry – a molecular level approach”, Plenum Press, NY (1993,2000)
2020/6/28
12
三电极体系的基本组成:
(1) 研究电极(Working Electrode): (2) 辅助电极(Counter Electrode):大面积 (3) 参比电极(Reference Electrode):不极化 (4) 盐桥(Salt Bridge): (5) 隔膜(Membrane):分隔辅助电极与研究电极之间的溶液 (6) 鲁金毛细管(Luggin Capillary):
—Galvanostat & Electrochemical Work Station
2020/6/28
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1.1 电化学测量——原理
I
Z(E or I)
I
E
• 控制电位法E:测量 I(计算Z(E)=U/I ) • 控制电流法I: 测量 E(计算Z(I)=E/I ) • 交流阻抗法Z:测量 Z(E or I or f) (=E/I)
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