第四章电化学分析技术概论 ppt课件

◎ 零类电极
采用惰性金属作为电极，电极本身不参与电极反应，仅作为氧化 态和还原态物质传递电子的场所，同时起到传导电流作用。
第二类电极（金属难溶盐电极）
甘汞电极
甘汞电极是由金属汞和Hg2Cl2及KCl溶液 组成的电极。
饱和甘汞电极(SCE)的电势 ，其值为0.2415V。
膜电极
特点
１.在电极上不发生电子交换； ２.依靠电极的敏感膜的内外特定的
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膜电位
• 道南电位的产生在于其选择性或 强制性引起界面两端离子浓度的 差别，从而产生双电层结构，而 有电位差
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道南电位示意图
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电位分析法的优点
◆ 选择性好
复杂试样不需分离处理
◆ 灵敏度高 适合微量组分的测定
◆ 仪器设备简单、操作方便、分析快
速、测定范围宽、易于实现分析自动
化
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基本构造
• 化学电池
待测溶液作为电解液
• 电极
两支电极
一支指示电极：电极电位随试液中待测离子的活度 （或浓度）变化而变化，用以指示待测离子的活度 （或浓度）；
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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电池由两个电极和电极之间的电解质构成，因而电化学 的研究内容应包括两个方面： 一是电解质的研究，即电解质学，其中包括电解质的导 电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等， 其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论； 另一方面是电极的研究，即电极学，其中包括电极的平 衡性质和通电后的极化性质，也就是电极和电解质界面 上的电化学行为。
另一支参比电极：在一定温度下，电极电位基本稳定 不变．
最广泛应用的指示电极： 离子选择性电极
参20比20/11电/24 极一般采用甘汞电极
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离子选择性电极
※ 属于薄膜电极
※ 由特殊材料的固体或液体敏感膜构成
※ 对溶液中待测离子具有选择性响应
※ 是一种电化学传感器．它的电极电位与 溶液中给定离子活度的对数呈线性关系
⊙ 参比电极
电极电位与被测物无关、电位比较稳定，为测量 电位提供参考
⊙ 辅助电极
为测量或控制工作电极电位，构成三电极系统， 使体系中的参比电极电位保持稳定
⊙ 对电极
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分 类 组成体系 作用机理 ◆ 金属基电极
◆ 膜电极
金属基电极
共同点：电极上有电子交换反应，即存在氧化还原反应
◎ 第一类电极（活性金属电极）
不考虑化学电池中的 反应，只研究电解质 溶液的导电特性
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有三 应种 用电
池 均
电解 电池
由外电源提供反应时的 能量，将外电源的电能 转化为化学能
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电极分类
★ 按作用分类 ⊙ 工作电极
主体浓度有明显变化的体系
⊙ 指示电极
主体浓度不发生明显变化的体系
现代物理实验
电
化
技 术
学 分 析
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什麽是 电化学？
• 研究电能和化学能相互转换的科学。 电和化学反应相互作用可通过电池来完成, 因而电化学往往专指“电池的科学”。
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
分析、伏安分析、极谱分析等
② 通过测量某一电参数突变来指示滴定分析终点 的方法。又称电滴定分析法。
③
电导滴定、电位滴定、电流滴定等
③ 通过电极反应，将待测组分转入第二相，
然后再用重量法或滴定法进行分析。
④
电解分析法
化所 学有 电电 池化
中学 性 质 均
发 生 于
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基础知识（一）
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电化学分析法
根据电化学基本原理和实验技术，利 用物质的电学及电化学性质对物质进行定 性和定量分析的方法。
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电化学分析法的分类
测量方式的不同，三种分类：
① 根据待测试液的浓度与某一电参数之间的关系 求得分析结果的。
②
电导分析、电位分析、离子选择性电极分析、库仑
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电化学基本理论
法拉第电解定律
阐明电和化学反应物质间相互作用定量关系的定律。
①当电流通过电解质溶液时，在电极（即相界面）上发生化 学变化物质B的物质的量与通入的电量成正比 。 ② 若几个电解池串联通入一 定的电量后 ，各个电极上发生 化学变化物质B的物质的量相同。
能斯特方程
定量描述离子ri在A、B两体系间形成的扩散电位的方程表达式。
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Baidu Nhomakorabea18
相互接触但浓度不同的溶液， 如HCl，由于浓度差异产生扩 散，同时由于离子迁移速率的 差异，导致溶液界面的电荷分 布不均，产生电位梯度 出现电 位差。相同电荷的溶液与离子 间，存在静电排斥，使扩散达 到平衡，溶液界面有稳定的界 面电位，即液接电位。
液接电位不仅出现在液-液界， 也出现在固-液界面
M | Mn+ 组成的体系，电极电位反映溶液中该金属离子的活度
Mn+ + ne-
M
银、铜、镉、汞、铅、锌等
◎ 第二类电极（金属难溶盐电极）
金属及其难溶盐（或配离子）组成的电极体系，间接反应与该 金属离子声称难溶盐（或配离子）的阴离子的活度。
◎ 第三类电极
由金属与该金属离子和另一种金属离子具有共同阴离子的两种 难溶盐或配离子组成的电极体系
※ 进行电化学反应的场所
※ 实现电能和化学能相互转化的装置
构成
把两支金属导体（相同或不同的）作为电极放入适当的 电解质中（电解质通常为液体溶液，可以是一种，可以是两 种彼此不混溶而又能相互接触的不同液体）。
分类
工作方式：原电池 电解电池 电导池
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原电池
电导池
化学电池中的反应 是自发进行的，化 学能转化能电能
离子的活度不同所产生的膜电位 来指示试液中待定离子的活度．
膜电极的基本结构
一种电化学传感 器．它的电极电 位与溶液中给定 离子活度的对数 呈线性关系.
各类电化学分析法介绍
电位分析法
• 以待测溶液为电解液 • 测量量：原电池的电动势 • 测量目的：待测物质的活度（或浓度） • 理论依据
电动势与溶液中某种离子的活度（或浓度） 之间的定量关系．(能斯特方程）