医学课件同济大学分析化学(环境 生物版)8电位分析法

9.1 电位分析概述
9.1.1 电化学分析的范畴 9.1.2 原电池与电解池 9.1.3 原电池的电动势 9.1.4 指示电极与参比电极
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第9章 电位分析法
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9.1.1 电化学分析法的范畴
电化学分析法 利用物质的电化学性质进行分析的方法
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9.1.3 指示电极与参比电极
原理中 两支电极 两支电极与待测溶液组成工作电池 指示电极与参比电极
指示电极Indicator electrode
又称工作电极（分类） 电位与待测物含量 有确定函数关系
I f (a)
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离子选择性电极分类（IUPAC）国际纯化学与应用化学联合会
离子选择性电极(又称膜电极)
原电极（primary electrodes）
晶体膜电极（crystalline membrane electrodes）
均相膜电极（homogeneous membrane electrodes）： 氟电极 氟电极 非均相膜电极(heterogeneous membrane electrodes)： 氯电极
非晶体膜电极（crystalline membrane electrodes）
刚性基质电极（rigid matrix electrodes） 敏化电极（sensitized electrodes）
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第9章 电位分析法
9.1 电位分析概述 9.2 常用离子选择性电极
9.3 直接电位法 9.4 电位滴定法
9.5 电分析化学其他方法
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9.2 离子选择性电极Ion-Selective Electrodes ISE
9.2.1 氢离子选择性电极(玻璃膜电极)
9.3.2 氟离子选择性电极（单晶膜电极）
9.3.3 复合电极
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常用参比电极
1 甘汞电极
2 银－氯化银电极
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1 饱和甘汞电极：结构组成
电极反应:Hg2Cl2 + 2e- = 2Hg + 2 Cl
待测物活度
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9.1.3 指示电极与参比电极 参比电极Reference electrode
R const.
电位与待测物含量无关/一定条件下是常数
工作电池 电动势E与待测物含量(活度a)关系
E I R f (a) const. F (a)
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9.2.1 氢离子选择性电极(玻璃膜电极Glass electrode)
1 电极构造
球状玻璃膜： SiO2中含Na2O、CaO 厚度约0.1mm
内部溶液：0.1mol/L HCl内参比溶液 内参比电极：Ag-AgCl电极
2 银－氯化银电极 组成： 银丝镀AgCl沉淀+KCl溶液 电极反应： AgCl + e - = Ag + Cl半电池符号：Ag, AgCl (固) | KCl 电极电位：
Ag

/Ag

0 Ag /Ag
RT ln aCl F
什么时候是工作电极？
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仅与内部Cl-/ Ag+活度有关! Ksp 联系Cl-/ Ag+活度。
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电位分析法的基本概念
定义：利用电极电位与组分浓度的关系进行定量
原理：两支电极与待测溶液组成工作电池（原电池）
通过测定电动势，获得待测物质的含量
Walther Nernst 1864-1941
特点： E I R f (a) const. F (a) （1）准确度较高 Nernst 方程 （2）灵敏度较高，10-4～10-8mol/L E=K±RT/nFlna （3）选择性好（排除干扰） （4）仪器设备简单
对H+选择性响应
易破碎 !月8日7时53 2018年12
电极 ：玻璃 玻璃电极
流动载体电极(electrodes with a mobile carrier) ： 钙电极 气敏电极（gas sensing electrodes） ：NH3电极；SO2电极 酶电极（enzyme electrodes） ：尿素酶电极 其他电极：细菌电极、生物电极、免疫电极等
电位分析中最常用 汞+甘汞/KCl溶液 - SCEwk.baidu.com参比电极
半电池符号 : SCE SCE的电位为什么是常数 ？分析
电极电位表达式:
Hg
2 Cl 2 /Hg

0 Hg 2 Cl 2 /Hg
RT ln aCl F
仅与内部Cl-活度有关
KCl饱和溶液
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法电 位 分 析
析伏 安 分
法库 仑 分 析
法电 导 分 析
法极 谱 分 析
……
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9.1.2 原电池与电解池
原电池（可逆条件）：正极与负极,电池电动势E （-）Zn，ZnSO4(a1)IICuSO4(a2),Cu(+) 电极电位、接触电位、液接界电位 电解池：电能（直流电）转化为化学能 （阴极与阳极）