文档介绍：山东农业大学重点建设精品课程-----水分析化学
第 8 章电位分析及电导分析法
一、基本要求:
了解指示电极和参比电极的性能,掌握电位分析法及电导分析法在水质分析中的应
用。
二、讲授内容:
电位分析法的特点,指示电极,参比电极,直接电位法 pH 值及离子选择性电极法
的测定。电导分析法及水中电导率的测定。
§ 电位分析法概述
电位分析法是利用电极电位与化学电池电解质溶液中某种组分浓度的对应关系,而
实现定量测定的电化学分析法。这一方法的实质是在零电流条件下,测定相应原电池的
电动势,再由能斯特方程式求得被测物质的浓度。它是电分析中的一个重要分支。
分类:直接电位法和电位滴定法。
直接电位法或称离子选择法是以电极电位与离子浓度(活度)间的对数关系为基础
的分析方法。它的基本公式是能斯特方程式,被测物质的浓度(活度)和电极电位的关系
为:
E = 常数± lga
n
如要测定某种离子浓度,可将电池设计成这样的形式:两电极之一,其电位能指示
欲测定离子浓度(活度)的变化,该电极称指示电极;使指示电极和另外一个已知电位且
在测量时电位始终保持不变的电极相连,测定它们所组成电池的电动势,然后由已知电
极的电位计算被测电极的电位一,从而算出欲测离子的浓度(活度)。这个已知电位的电
极称为参比电极。
电位滴定法是利用电极电位的突变来指示滴定终点的滴定分析法。根据所用滴定剂
的用量可计算出待测离子的含量。它与普通法一样,只是确定终点的方法不同。
§ 参比电极和指示电极
1. 参比电极
(1) 甘汞电极
甘汞电极是金属汞和Hg2Cl2及KCl溶液所组成的电极。
半电池的组成:Hg,Hg Cl (固)|KCl( )溶液
2 2 α Cl−
1
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- -
电极反应:Hg2Cl2+2e F 2Hg+2Cl
θ
电极电位: Φ= Φ− −
Hg2Cl2 / Hg Cl
(2)银-氯化银电极
电池的组成:Ag,AgCl(固)|KCl( α−)溶液
Cl
电极反应:AgCl+e- F Ag+Cl-
θ
电极电位: Φ= Φ− −
AgCl / Ag Cl
(1) 玻璃电极
Φ= k + + = k-
膜 H
(2)氟电极
使用前,将其在 NaF 溶液中浸泡 1~2h,再用去离子水清洗,直至它在
去离子水中的电位为 300mV 左右。
k −= k+
Φ膜= −α F
3. 离子选择性电极的特性
(1) 能斯特响应与检测限
(2) 选择性系数Kij:表示电极选择性好坏的性能指标,离子选择性电极不仅对待
测离子有响应,而且对共存的其他离子也能产生膜电位。如玻璃电极测pH 值时,除了
对H+有响应外,对Na+也能产生响应,称Na+为干扰离子。
a i
K ij =
n i / n j
a j
Kij通常小于 1,其意义为在实验条件下相同时,产生相同