电位分析法ppt课件

电化学性质 •电导、电位、电流、电量
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基本装置 化学电池 原电池和电解池
6.1.2 电位分析法基本装置
原电池
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电解池
6.1.2 电位分析法基本装置
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6.1.2 电位分析法基本装置
• 电位法测量示意图
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pH玻璃电极
pH玻璃电极构造
• （1）电极腔体：高阻玻璃 • （2）内参比电极： • Ag| AgCl • （3）内参比溶液：0.1MHCl • （4）pH敏感玻璃膜： • 30～100µm厚， • 组成（摩尔分数）：氧化钠21.4%、
作参比电极用
6.1.4 电极分类
金属与该金属离子溶液组成的电极体系。 银、铜、锌、汞、铅、镉
银-氯化银电极：常用作内参比电极 甘汞电极：饱和甘汞电极（SCE）常用作外参比电极
甘汞电极反应： Hg2Cl2+2e=2Hg（l）+2Cl－
甘汞电极符号： Hg|Hg2Cl2 (s)|Cl－ (ɑ)
甘汞电极电位：
库仑分析法: 应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消耗的电量
分
进行分析的方法。(控制电位库仑分析法和库仑滴定法)
类
伏安法和极谱分析法:用微电极电解被测物质溶液，根据电解过程的 电流—电压曲线进行定性或定量分析的方法。
当微电极用滴汞电极时的伏安法. 称为极谱法。
1. 第一类电极 活性金属电极
2. 第二类电极 金属及其难溶盐电极
第六章 电位分析法
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电位分析法主要内容
几种电极的含义: 指示电极、工作电极、参比电极、离子选择性电极
离子选择性电极的技术指标 pH玻璃电极的结构、响应机理、电极电位表达式 氟电极的结构、响应机理、电极电位表达式 二氧化碳电极或氨气敏电极的结构、响应机理 总离子强度调节剂(TISAB)的组成及作用 pH和氟离子浓度的测定原理及应用
氧化钙6.4%、氧化硅72.2%。
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(1) 玻璃膜结构特点
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玻璃敏感膜形成的水化胶层
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气敏电极
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常用6离.7子常选用择离性子电选极简择介电极
• 酶敏电极结构
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实例：氟标准溶液的测定结果
C(mg/L)
lgC
E（mV）
2
0.30103
279
4
0.60206
262
8
0.90309
245
12
1.079181
235பைடு நூலகம்
20
1.30103
222
40
1.60206
205
60
1.778151
198
80
1.90309
191
100
2
182
200
2.30103
165
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实例：氟的标准曲线
300
250
200
150
100
y = -56.321x + 295.96
50
R2 = 0.9988
0
0
1
2
3
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6.1.2 电位分析法基本装置
指示电极：在工作状态下可以反映被测离子浓度，而溶液主体浓度恒定的电极 （工作时仅有微小电流或零电流通过）。
工作电极：工作状态下可以反映离子浓度，但主体溶液浓度发生显著改变的电极。 电解法和库仑法中所用电极（工作时有较大电流通过）。
参比电极：在测量过程中电极电位恒定的电极。
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6.2.1 定义
6.2 膜电极简介
• 电位法测量实物图
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电位法测量装置实物图
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6.1.3 电化学分析方法分类
电导分析法: 以测量溶液的电导为基础的分析方法。
直接电导法：是直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。
电
电导滴定法：是通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。
化
电位分析法: 在零电流条件下根据电池电动势与物质浓度的关系
具有敏感膜且能产生膜电位的电极。 用作为指示电极，也叫离子选择电极（ISE）。 （ISE：ion selective electrode ）
6.2.2 结构
1. 电极腔体 2. 内参比电极 ( 银-氯化银电极) 3. 内参比液 （一般为响应离子的强电解质和氯化物溶液） 4. 敏感膜
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6.26.5膜膜电电极极简介
6.2.3 响应机理
在敏感膜与溶液两相间界面上， 由于离子交换或扩散的结果破坏了 界面附近电荷分布的均匀性 而建立双电层结构，产生了膜电位, 膜电位与响应离子活度有关。
6.2.4 膜电位表示方法
1. 对于负离子 E膜=K－(RT/nF)lnɑM-
•2. 对于正离子 •E膜=K+(RT/nF)lnɑ M+
氧化还原电极或零类电极
氢电极：2H++2e=H2
Pt|H2(P)|H+(ɑ)
EH+/ H2 =E0H+/ H2+(RT/nF)ln(ɑ(H+)/(PH2/P0))
5. 膜电极
具有敏感膜且能产生膜电位的电极。 用作为指示电极，也叫离子选择电极（ISE）。 （ISE：ion selective electrode ）
3. 对于整个膜电极 EISE=E内参比+E膜 =E内参比+K’’±(RT/nF)lnɑ（M±）
=K’±(. RT/nF)lnɑ（M±）
6.2 膜电极简介
6.2.5 膜电极的分类
膜电极也称为 离子选择电极
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6.2.5 膜电极的分类
• 1. 均相晶体膜电极 • （1）单晶膜电极 • 如氟电极的敏感膜是氟化镧单晶。 • 单晶指只有一种晶形，多晶指的是多种晶形共存。 • （2）多晶膜电极 • 用硫化银粉末压制成全固态硫、银电极 • （3）混晶膜电极 • 硫化银+卤化银（Cl、Br、I）制得的氯、溴、碘
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6.1 电化学分析概述 (electrochemical analysis)
6.1.1 电化学分析定义
根据物质在溶液中和电极上的电化学性质及其变化进行物质定性定量分析的方法。 通常是使待分析的试样溶液构成一个化学电池（原电池或电解池），通过测量所组成电池 的某些物理量（与待测物质有定量关系）来确定物质的量。
学
进行定量分析的方法。
直接电位法:根据指示电极的电位与被测物质浓度的关系来进行定量分析的方法。
分
电位滴定法:根据滴定过程中电极电位的突变指示终点的容量分析法。
析
电解分析法:应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，
方
进行定量分析的方法。也称电重量法。(控制电位电解法和恒电流电解法)
法
E E Hg2Cl2/H. g= 0Hg2Cl2/Hg-(RT/nF)ln(ɑCl－)
6.1.4 电极分类
3.第三类电极
4. 惰性金属电极
金属与两种具有共同阴离子的难溶盐或难离解的配离子 组成的电极，涉及三相平衡，平衡速度慢，故很少应用。
如钙电极：Ag|Ag2C2O4(s)，CaC2O4, Ca 2+(ɑ)