文档介绍：十五电分析导论
使待测对象组成一个化学电池,通过测量电池的电位、电流、电导等物理量,实现对待测物质的分析。
根据测定物理量的不同,可分为电位分析法、库仑分析法、伏安分析法等
基本术语及概念
1 电化学电池及表示
原电池与电解池
阳极:发生氧化反应的电极(负极);
阴极:发生还原反应的电极(正极);
阳极≠正极
阴极≠负极
阳极:发生氧化反应的电极(正极);
阴极:发生还原反应的电极(负极);
阳极=正极
阴极=负极
2 电极电位
平衡电极电位用能斯特方程描述
lg
EOx/Red = E +
规定:标准氢电极(NHE)为零电位
Pt|H2(1 atm),H+(1mol/L)||Ag2+(1mol/L)|Ag
银电极的标准电极电位:+ V
电极的极化
电流通过时,电极电位将偏离可逆电位的现象称为极化
浓差极化
电化学极化
极化程度用过电位η表示
双电层
法拉第电流
非法拉第电流-充电电流
3 电极
工作电极或指示电极:分析物发生氧化还原反应的电极
电位随分析物的浓度的变化而改变
参比电极:提供电位标准,电位保持不变
三个要求:①可逆性-能迅速建立热力学平衡电位
②稳定性
③重现性
甘汞电极(SCE)
Ag/AgCl
辅助电极或对电极: 提供电子通路(通过电流)
电分析化学方法分类
电化学分析的分类方法
按IUPAC的推荐,可分为三大类:
(1)不涉及双电层,也不涉及电极反应:
如:电导分析法
(2)涉及双电层,但不涉及电极反应:
如:微分电容法
(3)涉及电极反应:
I=0:电位法
I≠0:电解、库仑、极谱、伏安分析法等
与其它方法相比,电化学方法有其特定的长处:
能进行价态及形态分析,化学测量的是元素或化合物的某一种价态,如溶液中Ce(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)各自含量
通常测定的是待测物的活度(α)而不是浓度. 如生理研究中,关心的是Ca2+,K+活度而不是浓度,植物对各种金属离子吸收与活度有关
能研究电子传递过程,尤其是生物体内
易于微型化,自动化
电分析化学方法的特点
十六电位分析法
电位分析法的实质是通过在零电流条件下测定两电极(参比电极和指示电极)间的电势差
理论基础是:Nernst方程
直接电位
电位滴定法
指示电极
金属基指示电极
膜电极(离子选择性电极)
金属和其离子
金属及其难溶盐: Ag/AgCl
零类(惰性)电极 Pt, Au, 碳材料
金属与两种相同阴离子的难溶盐 Ag/Ag2C2O4, CaC2O4