文档介绍：第四章电位分析法(Potentiometry)
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一、定义:利用物质的电学及电化学性质来进行分析的方法称为电分析化学法。
二、分类
第一类:通过试液的浓度在某一特定实验条件下
与化学电池中某些物理量的关系来进行分析。
——电位分析
——电导分析
——库仑分析
—电压曲线——伏安分析
第二类:根据电物理量的突变作为滴定分析终点的指示,又称为电容量分析法。
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第三类:将试液中某一待测组分通过电极反应转化为固相(金属或氧化物),由电量与电极上析出物质的质量关系进行分析。该法称为电重量分析法,或电解分析法。
Mn+ + ne- → M→称量(电量—质量)
特点:该法灵敏度和准确度都很高,分析浓度范围宽,易于实现自动化和连续分析。
应用:应用于电化学基础理论、有机化学、药物化学、生物化学、临床化学、环境生态等领域。
展望
(1)袖珍微型化:仪器袖珍化,电极微型化。
(2)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)活体现场检测:(无损伤分析)。
§ 电位分析法原理
一、定义:在零电流条件下测定两电极间的电位差(即所构成原电池的电动势)进行分析测定,它包括电位测定法和电位滴定法.
直接电位法:通过测量电池电动势直接求出待测
物质含量的方法
电位滴定法:通过滴定过程中电池电动势的突变来
确定滴定终点从而求出待测物质的含量
直接电位法:适用于微量组分测定
电位滴定法:适用于常量组分测定
二、电位测定依据:电极电位E与液中对应离子活度符合Nernst关系
电池的电动势:是指当流过电池的电流为零或接近于零时两极间的电位差。
其中E 0’代表氧化或还原半反应的电极电位、ΔE相间电位代表电池中的液接电位(来源于浓度差或盐桥)和膜电位。
四、电极上半反应的电极电位(E ’)
电池中发生的反应是氧化还原反应,根据物理化学知识可知总反应常用氧化半反应和还原半反应来表示。电极上每个半反应的还原电极电位(E ’)与反应型体活度的关系由能斯特方程(Nernst equation )表示:
若某一电极上半反应的方程式为:
Ox + ne Red
则其电极电位为
对于金属电极,还原态是纯金属,活度定为1,可知,测定了电极电位,就可确定离子的活度
三、电位滴定在滴定分析中,滴定到计量点附近,将发生浓度突变(滴定突变),如果在滴定容器内浸入一对适当电极,在计量点附近可观察到电位突变,可依此确定终点,这就是电位滴定法原理.
§ 电位法测定溶液的pH
一、方法装置图
-1 (注意二电极)
要件:—玻璃电极
—甘***电极
fig4-2 (内参比电极、内参比溶液、膜)
参比电极的原理
甘***电极由金属***和甘
***及***化钾溶液所组成。
电极表示式为:
Hg | Hg2Cl2 (s), KCl
电极反应:
Hg2Cl2 +2e → 2Hg + 2Cl-