文档介绍：第五章

电化学分析技术和仪器
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电化学性质
电化学分析技术
电化学分析仪器
电解质溶液通电时,其电位、电流、电导和电量等物
理量随化学组分和浓度而变化
利用溶液的电化学性质通过电极这个变换器,把被测
物质的浓度(变化)转变成电学物理量(变化)来进行检测的
方法。主要分为电位分析技术、伏安分析技术和电导分析技术。
利用电化学分析原理和技术而设计的分析仪器
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测定
物理量
参与反应的化学物质的量
确定
电位
电流
电导
电量
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掌握电位分析技术的基本原理;直接电位分析法
熟悉电位滴定法;电解质分析仪的工作原理和基本结构
了解伏安分析技术和电导分析技术
教学要求:
第一节电位分析技术
第四节生物传感器
内容概要:
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第一节电位分析技术
一、基本原理
(一)化学电池
(二)电极电位的产生和测量
(三)参比电极和指示电极
(四)离子选择性电极
二、直接电位分析法
三、电位滴定法
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电位分析技术是利用被测离子浓度与电极电位之间的关系,对在零电流条件下电池的电动势进行测量,利用能斯特方程求得待测组分的活度或浓度
电位分析技术
直接电位分析法(potentionmetry)
电位滴定法(potentiometric titration,PT)
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一、基本原理
(一)化学电池
化学电池(electrochemical cell,EC)是化学能与电能互相转换的一种装置。它分为两类:
借助氧化还原反应产生电流从而将化学能转换
为电能的原电池()
借助电流引起氧化还原反应从而将电能转换为化学
能的电解池(eletrolytic cell,EC)。
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阳极
阴极
原电池:
溶解
析出
半电池
半电池
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(二)电极电位的产生和测量
(electrode potential,EP)的产生机制
金属的组成:以金属键相结合的金属离子和金属离子间自由运动的电子
电极的形成:当一种金属插入该金属离子的溶液中时,就构成了电池的一个电极
电极表面金属离子和溶液中金属离子的交换:
金属表面的离子与溶液中极性水分子相互吸引而发生水化作用,使金属表面的离子有进入溶液的倾向,金属越活泼,溶液的浓度越小,这种倾向就越大。另一方面,溶液中的金属离子也有从溶液中沉积到金属表面上的倾向,溶液浓度越大,这种倾向越大。当溶液的溶解速度和金属离子的沉积速度相等时,就达到动态平衡
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双电层和电极电位的产生:
在给定浓度的溶液中,若金属失去电子的溶解速度大于金属离子得到电子的沉积速度,则金属表面带负电荷,,这样就形成双电层,从而在金属与溶液界面之间产生了电极电位。
相反,如果金属离子的沉积速度大于金属的溶解速度,则金属带正电荷,而与金属表面接触的溶液带负电荷。这时,金属与溶液界面之间也形成双电层,也产生了电极电位。
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