文档介绍：概念、特点
定义:电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学,它是电化学和分析化学学科的重要组成部分。
研究内容:
(1)成分和形态分析(特别在有机、生物和药物分析中及色谱电化学检测器);
(2)电极过程动力学和电极反应机理的分析;
(3)表面和界面分析(油/水界面、化学修饰电极、扫描隧道电化学探针等)。
特点:快速、灵敏、准确、仪器简单,价格低廉。
电极反应:在电流通过时,电极/溶液界面上的电化学反应称为电极反应。
电极反应速率v:
。即:
结论: 电流的大小是反应速度的度量
传质过程:
当电流通过电化学池时,电极和溶液界面发生了电荷转换过程,消耗了反应物,,反应物从溶液本体向电极表面方向传送,产物则从电极表面向溶液方向传送,这种物质在液相中的传送称为传质过程。
溶液中的传质过程包括对流、扩散和电迁移。
传质速度一般用单位时间内所研究的物质通过单位截面积的量来描述,称为该物质的流量Ji.
无对流的传质过程
溶液中任何一个与x正交,截面积为A的平面,单位时间传质通过的物质克分子数为A·Ji(x).这些粒子传送的电量为Ji(x)AZiF
因此
电流i为各种传质过程贡献的和
其中:
Fick第一定律
Fick第二定律
因此,由Fick扩散方程及电化学问题的初始和边界条件求解出Ci(x,t)的表示式,从而能够得到电极表面浓度(x=o处)Ci(o,t)的表示式,从而得到我们定量分析和求算电化学参数的清晰表示式。
平面电极上的线性扩散
研究可逆反应:O+ne=R
氧化态的扩散方程的Fick第二定律表达式为:
其初始条件和边界条件为:
平面电极线性极限扩散电流(Cottrell公式)
生长的滴汞电极上的扩散
静止的球形电极:Fick第二定律的球坐标表达式:
IlKovic方程式:
非扩散控制的电极过程
加和性
异相电荷传递反应或均相化学反应以及吸附或其它表面过程等引起的浓度变化,