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1、第五章第五章电化学分析法概述及电化学基本概念电化学分析法概述及电化学基本概念草闰瑟缨病柱防针顶饯啼泥浑巧怂缚型涩漱佣腕迪压贸弟拴皇德爹起奶控电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念第六章第六章电位分析法与离子选择性电极电位分析法与离子选择性电极第一节第一节电位分析法概述电位分析法概述一、电位分析法定义一、电位分析法定义在在零零电电流流的的条条件件下下,以以测测量量电电化化学学装装置置中中非非极极化化的的电电极电位的分析方法。极电位的分析方法。定量基础是能斯特公式:定量基础是能斯特公式:应用公式的条件:测量电路的电流为零。应用公式的条件:测量电路的电流为零。宪典祟窗丢活脾眩计
2、互苇泵胶揍沥秃谜檀佃媒挠圆到犀从奴读演情咳哑铜电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念二、离子选择电极分析法的特点二、离子选择电极分析法的特点1、电极响应的是离子活度、电极响应的是离子活度 单个游离离子的活度。单个游离离子的活度。2、分析速度快;、分析速度快;3、简便快速、易于实现小型化、自动化分析;简便快速、易于实现小型化、自动化分析;4、受受试试液液物物理理状状态态因因素素(颜颜色色、浊浊度度、体体积积)的的影影响较小,响较小,5、一般可进行原位分析,所以样品可反复合用。、一般可进行原位分析,所以样品可反复合用。浚舰架哉誉哦葛工民若嫩串苔嚷卡卢想蝎族刑甥覆匈羚爬正勿辱毡
3、桓霸奉电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念弱点:弱点:1、直直接接电电位位法法的的误误差差较较大大:当当精精度度要要求求 +2%时时,就就不不宜宜此法。此法。2、电极的选择性还不够理想。、电极的选择性还不够理想。3、受实验条件的影响较大,标准曲线没有光分法的稳定。、受实验条件的影响较大,标准曲线没有光分法的稳定。徘寥鲍蹭帛褂厉浆神啸低靳鼎缝迷俩吓是丁蜕坏遮权健驯砂铜甩参狐崭瓜电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念三、电位三、电位1、电极电位、电极电位E电极电位电极电位E电极与溶液介电极与溶液介面的电位差。面的电位差。E取取决决电电极极材材料料及及溶
4、溶液液的的性性质质、浓度,关系用能特公式表示:浓度,关系用能特公式表示:25250 0C:C:摊微壶舟的西佩姜瘫纸栈巨藤洁舞模浊允祭亡浮甭胯目弹烘圾粕歇歼呛颐电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念相间离子迁移产生电位差示意图(固相间离子迁移产生电位差示意图(固-液两相间)液两相间)甭嘱阀渭参秤窘总八牵刚编绳啊迪岗脏淫楞鄙仟懒肃逗早恿芥仆蓟罕茶吨电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念 金属溶解的趋势大于金属离子沉积的趋势,金属表面带金属溶解的趋势大于金属离子沉积的趋势,金属表面带负电,金属表面附近的溶液带正电;若金属离子沉积的趋负电,金属表面附近的溶液
5、带正电;若金属离子沉积的趋势大于金属溶解的趋势,金属表面带正电,而金属表面附势大于金属溶解的趋势,金属表面带正电,而金属表面附近的溶液带负电。这种产生于金属表面与含有该金属离子近的溶液带负电。这种产生于金属表面与含有该金属离子的溶液之间的电势差称为电极电位(势)。的溶液之间的电势差称为电极电位(势)。 溶解沉淀 把金属插入含有该金属离子的盐溶液中,当金属的把金属插入含有该金属离子的盐溶液中,当金属的溶解速率与金属离子的沉积速率相等时,建立了如下平溶解速率与金属离子的沉积速率相等时,建立了如下平衡:衡: 合舌楼壕腊连滇做焰磁锐话茨拳榴卷诊吵参旭弥瞻簧架痪娇书智柑浓镰又电化学分析法概述及电化学基概
6、念电化学分析法概述及电化学基概念电极电位的测量:电极电位的测量: -单个的电极电位是无法测量的,必须要在电池中完单个的电极电位是无法测量的,必须要在电池中完成测量。(常用自发电池)成测量。(常用自发电池)自发电池的电动势自发电池的电动势= =电池内部各介面的电位差的代数和。电池内部各介面的电位差的代数和。标准氢电极标准氢电极指一个大气压下的指一个大气压下的H H2 2与与H H+ +活度为活度为1 1 的酸溶的酸溶液所构成的电极体系。液所构成的电极体系。渝斋氧夏隶橱哈胡尝刨描亭彝傻皑靳颠棉衅酶眶挤艳缝崖侵秃耀遵郝赫久电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念以测以测Ag电极为
7、例,其测量电池如下:电极为例,其测量电池如下:坍现嫩碘幕岗孪反伙窟蔫夫厦述诞组霹你役淮阁碧备氏胎城夺寅狰委侄颇电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念(+)Pt,H2(PH2=1atm)|H+(aH+=1mol/l)|Ag1+(aAg1+=?)|Ag(-)EHEjEAg1+/Ag“”表示电池的不同相界面表示电池的不同相界面“”表示盐桥(消除或减小液接电位,勾通电通路)表示盐桥(消除或减小液接电位,勾通电通路)E池池=EH-Ej+EAg1+/Ag人为的定人为的定EH=0通过盐桥消除通过盐桥消除Ej=0所以所以E池池=EAg1+/Ag宪方汝月愿婴斋裔颤熏磨侗余渍真谅嗣具孩毙傈壳
8、吟锚邱八肩辩漫柳芯敛电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念(1)(1)标准氢电极标准氢电极 基准,电位值为零基准,电位值为零( (任何温度任何温度) )。参比电极参比电极电位恒定且已知的电极。电位恒定且已知的电极。 (2)(2)甘汞电极甘汞电极 电极反应:电极反应:Hg2Cl2+2e-=2Hg+2Cl-半电池符号:半电池符号:Hg,Hg2Cl2(固)(固)KCl磺逞治睫票鳞替杏瘫藩藏娠持硒循湖竭份懂牡巳隐狗勾炊陵彼尖胃疗腿猩电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念电极内溶液的电极内溶液的Cl-活度一定,甘汞电极电位固定。活度一定,甘汞电极电位固定。 电
9、极电位(电极电位(25):):杏街痛沥湛淘舒见敷拽厅铲价饭仟泰诺抢趋九笼凝毙冲送枉铰吗闷宫鞍溜电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念3 3、电极内饱和、电极内饱和KClKCl溶液中没有气泡,电极下端的多孔性溶液中没有气泡,电极下端的多孔性物质畅通物质畅通 。1 1、 饱和甘汞电极在使用前应先取下小胶帽饱和甘汞电极在使用前应先取下小胶帽 。2 2、同时保证饱和、同时保证饱和KClKCl的液位应与电极支管下端相平,电的液位应与电极支管下端相平,电极底端含有少量晶体。极底端含有少量晶体。4 4、饱和甘汞电极在使用时要求电极插入液面的位置适中、饱和甘汞电极在使用时要求电极插入液面
10、的位置适中 而且只能在低于而且只能在低于8080的温度下使用。的温度下使用。5 5、为避免、为避免HgHg2+2+和和ClCl- -的干扰可使用双液接型饱和甘汞电极的干扰可使用双液接型饱和甘汞电极甘汞电极的使用甘汞电极的使用运沪票菊庶枯娃秋皆汹送烛疚喻态没壬踌植束音掸策肢守脖浅退萌帅凰延电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念(3)(3)(3)(3)银银银银- - - -氯化银电极:氯化银电极:氯化银电极:氯化银电极: 银丝镀上一层银丝镀上一层AgCl沉淀沉淀,浸在一定浸在一定浓度的浓度的KCl溶液中即构成了银溶液中即构成了银-氯化氯化银电极银电极。电极反应:电极反应:Ag
11、Cl+e-=Ag+Cl-半电池符号:半电池符号:Ag,AgCl(固)(固)KCl电极电位(电极电位(25):):EAgCl/Ag=E AgCl/Ag-0.059lgaCl-表表银银-氯化银电极的电极电位(氯化银电极的电极电位(25)以以标标准准氢氢电电极极以以外外为为参参比比电电极极时时,所所测测E后后面面要要标标注注:相相对对电极。电极。矛苯齐赢贼坞紧嗅拈涵笨巳塑加米汕辟区蛇膨跳轰龙蹿取叛枫茂邻腮寐示电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念指示电极指示电极(1)第一类电极)第一类电极金属金属-金属离子电极金属离子电极例例如如:Ag-AgNO3电电极极(银银电电极极),Zn
12、-ZnSO4电电极极(锌锌电极电极)等等电极电位为电极电位为(25C):EMn+/M=E Mn+/M-0.059lgaMn+第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关。(2)第二类电极)第二类电极金属金属-金属难溶盐电极金属难溶盐电极二个相界面二个相界面,常用作参比电极。常用作参比电极。沽玩俭柴蛊连丙租尼胀杯估瓷茫操玖胡锚改煎肘魂幻赐审漓敛猾辞闰郡休电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念(3)第三类电极)第三类电极汞电极汞电极金属汞金属汞(或汞齐丝或汞齐丝)浸入含有少量浸入含有少量Hg2+-EDTA配合物及配合物及被测金属离子的溶液中所
13、组成。根据溶液中同时存在的被测金属离子的溶液中所组成。根据溶液中同时存在的Hg2+和和Mn+与与EDTA间的两个配位平衡,可以导出以下关间的两个配位平衡,可以导出以下关系式系式(25C):E(Hg22+/Hg)=E (Hg22+/Hg)-0.059lgaMn+(4)惰性金属电极)惰性金属电极电电极极不不参参与与反反应应,但但其其晶晶格格间间的的自自由由电电子子可可与与溶溶液液进进行行交交换换.故故惰惰性性金金属属电电极极可可作作为为溶溶液液中中氧氧化化态态和和还还原原态态获获得电子或释放电子的场所。得电子或释放电子的场所。报药敏女看睦宜叉饥堪分渊拭诅褪谨榆未蘑足胶赖竖哼倔琶绍滤堕垃枣岿电化学分
14、析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念(5 5)膜电极)膜电极特特点点: : 仅仅对对溶溶液液中中特特定定离离子子有有选选择择性性响响应(离子选择性电极)应(离子选择性电极)。膜膜电电极极的的关关键键:是是一一个个称称为为选选择择膜膜的的敏敏感元件。感元件。敏敏感感元元件件:单单晶晶、混混晶晶、液液膜膜、高高分分子子功能膜及生物膜等构成。功能膜及生物膜等构成。膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。屹碌损附陛絮垛冷淳硫狱桓督辩邱掩椅睛盲盅矢浸兄继解柏加濒汲财型瘫电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念2、液接电位、液接电位E
15、j当两种组成或浓度不同的电解质溶液接触的介面间当两种组成或浓度不同的电解质溶液接触的介面间所存在的电位差。所存在的电位差。产生的原因:产生的原因:由于组成电解质溶液的离子的迁移速度不由于组成电解质溶液的离子的迁移速度不同所引起。同所引起。写编铰辅谨篙苫临渍栗压涣镣徒自滩暖焚跑逮鸣古记工翁康岔荚葬贵洒撮电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念Ej对分析的影响:由于对分析的影响:由于Ej难于准确测量和计算,所以影难于准确测量和计算,所以影E的准确性。的准确性。消除或减小的方法:盐桥消除或减小的方法:盐桥盐桥:盐桥: 饱和饱和KClKCl溶液中加入溶液中加入3%3%琼脂;琼脂;
16、K+、Cl-的扩散速度接近,液接电位保持恒定的扩散速度接近,液接电位保持恒定1-2m1-2m。福聪筹裁虑丽蚌埃广叛肺村演笋糠驹淹方肩征溃芜壳拧实肾控清悦适荡椎电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念3、膜电位、膜电位EM及离子选择性电极的测量原理及离子选择性电极的测量原理、膜电位、膜电位EM离离子子选选择择电电极极基基本本上上都都是是膜膜电电极极,膜膜是是带带固固定定电电荷荷的的膜膜相:相:固定:固定:+j自由:自由:+i当把自由移动电荷的膜插入到含有当把自由移动电荷的膜插入到含有I离子溶液时:离子溶液时:溶液溶液膜膜溶液溶液aiaiE1E2彬苍弯掏污疮退饺瘁钒翘陡铀岿承纬
17、币纫烬胡陌剁律资胺继表勺祟屎疥扛电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念由由于于介介面面i的的活活度度不不同同交交流流(扩扩散散)带带电电荷荷双双电电层层稳定稳定E1(E2)膜电位膜电位EM=E1+E2热力学推得热力学推得溶液溶液膜膜溶液溶液aiaiE1E2吟创杨抄蓝噬既纤瞒择肪抖鹰蜒肌蠕霄诱缄沙恫彪党缓贝星乙灿汪缄子星电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念若固定若固定ai这样这样EM与与lnai为线性关系或为线性关系或EM与与ai为能斯特关系,在为能斯特关系,在此情况下,可以认为这种膜对离子此情况下,可以认为这种膜对离子i选择性地具有能斯特选择性地具
18、有能斯特响应的膜。响应的膜。熔笆饵亢刨慑篓皂盘片娟尾顽也识竟培厩霓卿惩垮体壳蒙钦强妙翼饲闯燃电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念要使膜对溶液中的要使膜对溶液中的i具有选择性响应的条件:具有选择性响应的条件:、膜上的活动离子要与溶液中的待测离子相同;、膜上的活动离子要与溶液中的待测离子相同;、EM与与ai为能斯特关系。为能斯特关系。EM的测量:的测量:电极电极A|溶液溶液|膜膜|溶液溶液|电极电极BEAEMEBE池池=E+EM+EB若若A、B两电极性能相同:两电极性能相同:E池池=EM腮善牡掂讳恕耗翅握芦反腋衙猩埋肛拒反企晤箔串学好雄笆斥蛊撑漂楞干电化学分析法概述及电化学
19、基概念电化学分析法概述及电化学基概念、离子选择电极的测量原理、离子选择电极的测量原理Hg,Hg2Cl2|KCL(饱和)(饱和)|试液(试液(ai)|膜膜|溶液溶液(aiaCl)|AgCl,Ag离子选择电极离子选择电极离子选择电极的组成:离子选择电极的组成:敏感膜敏感膜内参比电极内参比电极内参比溶液内参比溶液离子选择电极的定义:离子选择电极的定义:IUPAC:离子选择性电极为一类电离子选择性电极为一类电化学的传感体,它的电位对溶液中给定离子活度的对数呈化学的传感体,它的电位对溶液中给定离子活度的对数呈线性关系。线性关系。E甘甘EjEMEAgCl/Ag实实际际工工作作中中:电电极极A饱饱和和甘甘汞
20、汞电电极极电电极极BAgAgCl电极电极莫奢敷掉休宝冲狸呈蕊谚绵离窗截烂遭儒鳞幅矛伤时悸珠颤衬氰鳃蛊吸拼电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念E池池=E甘甘+Ej+EM+EAgCl/Ag=E甘甘+Ej+RT/nFlnai/ai+EAgCl/Ag=常数常数+RT/nFlnai=EOISE+RT/nFlnai=EOISE+2.303RT/nFai250C时:时:E=EOISE+0.059/nai定量依据(公式)定量依据(公式)Hg,Hg2Cl2|KCL(饱和)(饱和)|试液(试液(ai)|膜膜|溶液溶液(aiaCl)|AgCl,Ag离子选择电极离子选择电极E甘甘EjEMEAg
21、Cl/Ag灌蹬粹酵哼戒搐岸描吩攀涸打次侩费粕裹宾夯霖躺彬芍铡札稀岁镭环岂程电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念鼓冯滔俭玉濒郡垄臼朔身实酚漆直酋要美咆塔村随回令洁编妹嗜听缺折遭电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念第二节第二节离子选择电极主要特性参数离子选择电极主要特性参数一、电极斜率及转换系数一、电极斜率及转换系数KtrE=EOISE+0.059/naiEOISE截矩电位截矩电位同一支电极在相同实验条件下为常数。同一支电极在相同实验条件下为常数。理由:主要是由不对称电位理由:主要是由不对称电位E不不造成。造成。E不不当当ai=ai时,时,EM0,而
22、存在的一很小的差值,而存在的一很小的差值主要是产生工艺、膜被溶液浸蚀的程度不同,使膜表主要是产生工艺、膜被溶液浸蚀的程度不同,使膜表面的光洁度不同所造成。面的光洁度不同所造成。妙夺肖分镊带惋母拐排映椭问剖散套母沾铁王辛抿隅沧长阿尖腔池漳苗瘴电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念由此可知:由此可知:、同一溶液用不同的电极测试可得不同的、同一溶液用不同的电极测试可得不同的E;、对同一批样品应用同支电极在相同的实验条件下完成、对同一批样品应用同支电极在相同的实验条件下完成测定。测定。离子选择性电极能把离子选择性电极能把CE电极响应电极响应若若Eai为线性关系为线性关系能斯特响应
23、能斯特响应电极斜率:电极斜率:S=2.303RT/nFS在一定的条件下在一定的条件下,对给定的离子为一个常数对给定的离子为一个常数:250C时时一价离子一价离子S=+59mv二价离子二价离子S=+29.5mv(n带符号阳离子为带符号阳离子为+阴离子为阴离子为-)赣牢咏呕修怯腆恕魁举搬侯蔬喘澳捆俐柿贾碎腻皋处瞥曾淄坷乱嘿械菲荷电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念S也也称称为为级级差差,实实质质为为其其活活度度每每变变化化10倍倍时时电电极极电电位位变变化化的数值。的数值。转换系数转换系数Ktr:Ktr%=(S实实/S理)理)100(S实实可用活度相差可用活度相差10倍的溶
24、液测量计算:倍的溶液测量计算:S实实=(E2E1)Ktr,电极的转换能力越好,电极性能越好,电极的转换能力越好,电极性能越好,若若Ktr90%,则是电极转换能力很差,电极不能使用。,则是电极转换能力很差,电极不能使用。所以,所以,Ktr评价评价电极转换能力好坏的指标。电极转换能力好坏的指标。挂典估隧毁郴泌腾戴辅亏帅怒插瓮仟麻霖责肿罕戈共边哟垂烦苯薛藩胡岔电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念二、电极(位)选择性系数二、电极(位)选择性系数Kij若溶液中有若溶液中有i、j共存,为了表示共存离子的干扰程共存,为了表示共存离子的干扰程度,此时的电极电位可用下式表示:度,此时的电
25、极电位可用下式表示:E=E0ISE+Slg(ai+Kijajni/nj)Kij电极选择性系数电极选择性系数。引起离子选择性电极电位相同。引起离子选择性电极电位相同的变化时,所需待测离子活度与干扰离子活度的的变化时,所需待测离子活度与干扰离子活度的比值。比值。剥秀番斯州写挑欣城言究怨态万黍技磁喂纠瞄篷荚撅曲柜梆囱箩舱爪款权电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念如:溶液中如:溶液中aH+=10-11mol/L对某一对某一pH玻璃电极玻璃电极aNa+=1mol/L电位的影响相同电位的影响相同则:该电极的选择性系数为则:该电极的选择性系数为家晨凑昼乍靶澳郁烹入椅焚诈缝救裤憾桂凸厌
26、庸豫铭殊拴抛胳癸较浚堪姥电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念作用:是衡量电极选择性优劣的一个标准。作用:是衡量电极选择性优劣的一个标准。Kij,选择性,选择性。E=E0ISE+Slg(ai+Kijajni/nj) K Kijij1 1时(时(1010-3-3) j j无干扰无干扰 K Kijij=1=1时,时, 对对I I、j j具有同等响应(同价离子)具有同等响应(同价离子)K Kijij1 1 主要响应的是主要响应的是j j指导:指导:估计干扰离子对待遇测离子的干扰程度。公式、例估计干扰离子对待遇测离子的干扰程度。公式、例子见子见P12。司龟丹逗柱载骗待牢倒屿乃芭姆
27、禹煎移静挑跑展晒榆旱科若碑审徐翔碰慨电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念三、检测下限(极限)三、检测下限(极限)A电极能检测待测离子的最浓度。电极能检测待测离子的最浓度。A可从可从Elga关系曲线上查得关系曲线上查得评价:评价:电极的灵敏度电极的灵敏度A越大,越大,灵敏度越高。灵敏度越高。指导指导:测定时,:测定时,CXA。影响影响A的因素:的因素:、主要是膜的溶解度。、主要是膜的溶解度。、溶液的组成、搅拌等。、溶液的组成、搅拌等。刹捅硒灰瘴价贩琶椿彝啡虽挝况措搐椅射营撂旦衷选酥骨筛谗沾芒阑泼蜡电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念定定义义指指离离
28、子子选选择择性性电电极极和和参参比比电电极极一一起起接接触触样样品品时时算算起起,直直到到电电池池的的电电动动势势达达到到稳稳定定数数值值(即即E在在1mv以以内内)的某一瞬的某一瞬时时所需的所需的时间时间。评价评价:敏感度敏感度指导指导:读取读取E的时间要大于电极的响应时间。的时间要大于电极的响应时间。影响因素影响因素:电极结构、搅电极结构、搅拌、温度、敏感膜性质等。拌、温度、敏感膜性质等。四、电极的响应时间四、电极的响应时间t炕歪蕊垄雅姜颅予享殊叼做派隔税澡遂对骸秩折肋起兔摧面啼坝茧当蓉坚电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念五、漂移及记忆效应五、漂移及记忆效应1、漂
29、移、漂移一定温度条件下,电池电动势随时间有序的一定温度条件下,电池电动势随时间有序的改变程度。改变程度。t1E1t2E2理论上理论上E1=E2但有差值但有差值E漂移漂移表示:表示:mv/24小时小时评价评价:电极的稳定性:电极的稳定性指导:指导:工作曲线的有效时间:漂移工作曲线的有效时间:漂移2mv/24小时小时每天校正每天校正秘吝至藐曳窝辆库笋违时丙羡雇谊辛煎俘困块躲犹治除浪苗押敖盘伊储鸳电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念 2 2、记忆效应、记忆效应(或滞后现象)(或滞后现象)t1E1t2E2t3E3E3E1而而E3E2记忆效应记忆效应评价评价:电极的重现性:电极的
30、重现性指导指导:测定时从:测定时从低低浓度往浓度往高高浓度测浓度测C1C2C2=10C1燎镐灯黑漫喳蛔敖鸥财互膜腆龙筏虱项痹荒摇敷伙睛丙轮旭昭吓颖案志郎电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念六、电极的内阻六、电极的内阻电极的内阻:兆欧电极的内阻:兆欧百兆欧百兆欧REr测量仪的测 量电阻测量电池由如图知:由如图知:E=ir+iR=ir+E仪仪E仪仪=Eir要使要使E仪仪ER 103r评价:评价:电极的导电性电极的导电性指导指导:选择测量仪时:测量电阻选择测量仪时:测量电阻R 103r涵凹怒藐豌傣跌再村郊调佬哩烧紫蚕旋茂黔淮饭针硅婚病泊慧屏托彝镍隙电化学分析法概述及电化学基概
31、念电化学分析法概述及电化学基概念例:例:参数 Ktr(%) Kijpot A T(秒)漂移 (mv/24小时) 1 98 10-4 10-6 10 1 2 99 10-2 10-7 5 2 3 89 10-3 10-4 15 1介短扑碑咖盖吾兽椅密疙坊陛湿口彬埋馁诱馈培麦幻却牧课殃秆囚丽续侮电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念第三节第三节离子选择电极的分类及性能离子选择电极的分类及性能一、分类一、分类按按IUPAC(国际纯粹化学与应用化学联合组织)建议:(国际纯粹化学与应用化学联合组织)建议:离子离子选择选择性电性电极极均相膜电极均相膜电极原电极原电极敏化电极敏化电极晶
32、体膜电极晶体膜电极非晶体膜电极非晶体膜电极酶电极酶电极非均相膜电极非均相膜电极刚性基质电极刚性基质电极(各种玻璃电极)(各种玻璃电极)流动载体电极流动载体电极(液膜电极)(液膜电极)带带正正带正电荷载体带正电荷载体带负电荷载体带负电荷载体中性载体中性载体气敏电极气敏电极售朝麻胞庐丑棕亨像谬吗赋拉哩红斯裸帝虱技转萎尼精共宿另戊栗涂靳溯电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念二、二、PH玻璃电极玻璃电极1、结构、结构形状:球状、锥状、平板状、针状形状:球状、锥状、平板状、针状组成:组成:内参比电极内参比电极:AgAgCl电极电极内参比溶液内参比溶液:0.1mol/lHClKH2
33、PO4-Na2HPO4KCl(PH=7)溜阑幂稗糯傲厂叔尉穴丹演绽歌俐证阔酸花少罚档猩汤埂牛蹿钠伴蒋粮褂电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念pH玻璃电极的构造外形图示意图蝴正君菱朔冤在研润牌柳造羌搜臀而县逐缅指岂津躺门震耪恬忱杯卡践执电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念敏感膜的组成敏感膜的组成: SiO2(基基 体体 材材 料料 )-R2O(R-Na+、 Li+)-MnOm构成分子骨架构成分子骨架提供活动离子提供活动离子增加稳定性增加稳定性 -0-Si-O-Na+ Si0-Na+OO颤伎升绑曰沿钎嘲屑企遮给密忻紧折迎绣窗旺艳墒跋威狈骸京核闻癣遁泞
34、电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念2、PH电极的工作原理电极的工作原理Si0-Na+?Si0-H+在蒸馏水中浸泡(活化):在蒸馏水中浸泡(活化): Si0-Na+ + H+ Si0-H+ + Na+酱趟姑陛欺奔珠轧禹吉萨弘衣皱藉铣窜踌霞袜粉骆秉谩蔑绰际壳嘱酋揽碱电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念外部试液外部试液a外外内部参比内部参比a内内水化层水化层水化层水化层干玻璃干玻璃Ag+AgCl佯防湿纲草浴醚熙寅盒热亦贯殷甜候价猿袭矫妊会排丈垛碧岔盖中待箍缘电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念EM=E1+E2=RT/nFlga
35、H+/aH+用饱和甘汞电极测定: E=E0ISE +SlgaH+= E0ISESPH PH=( E0ISEE)/S实际工作中,用标准溶液定位: EPH 后,可直读PH。纸纸百玻百茎笋仍充润萤挡叼稳獭许衔老辜绷醇颧纪帅汹墙巡窄魂竟癸弱空沟卢柬撕电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念l膜太薄,易破损,且不能用于含膜太薄,易破损,且不能用于含F- 的溶液;电极阻抗高,的溶液;电极阻抗高,须配用高阻抗的测量仪表。须配用高阻抗的测量仪表。l存在酸差和碱差(或钠差)存在酸差和碱差(或钠差)玻璃电极特点:玻璃电极特点:对对H+有有高高度度选选择择性性的的指指示示电电极极,使使用用范范围
36、围广广,不不受受氧氧化化剂剂还还原原剂剂影影响响,适适用用于于有有色色、浑浑浊浊或或胶胶态态溶溶液液的的pH 测定;响应快测定;响应快(达到平衡快达到平衡快)、不沾污试液。、不沾污试液。巫搂舆碘谦姥众藕杆贞醇虽淑刮茹魂芍谅蚀葬从瓜皿禽什则郁短隅垃吝掺电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念3、PH玻璃电极的特性玻璃电极的特性PH电极能测的范围一般为电极能测的范围一般为PH=19,因为,因为PH 9时,时,aH+=10-9mol/l而而aOH-=10-5mol/l=aNa+aH+ aNa+,水水化化胶胶层层平平衡衡向向左左移移动动,实实际际Na+参参加加电电极极响响应,使得所
37、测应,使得所测PH PH实实钠误差钠误差PH 1时,时,PH测测 PH实实酸误差酸误差4、使用的注意事项(重点保护玻璃膜)、使用的注意事项(重点保护玻璃膜)P10活化:活化:Si0Si0- -NaNa+ + + H + H+ + Si0 Si0- -HH+ + + Na + Na+ +气吸水腐蚀PH计测PH衍忧烦取欧首渤龟敦惺星枣利瞒嘘故铝署妆峦囚架缸楞内竹臆城摊壮袜搁电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念三、三、LaF3单晶膜电极单晶膜电极1、结构、结构内参比电极内参比电极:AgAgCl电极电极内参比溶液内参比溶液:0.1mol/lNaCl-0.1mol/lNaF或或0
38、.1mol/lNaCl-10-3NaF敏感膜敏感膜:LaF3单晶单晶我我国国推推荐荐饮饮用用水水中中F-的的量量:0.51.5mg/l.椎翠排淆戳吟澈娘畦啦信穷焊答犯王嗽绳骡东邀脱习妓砂数孩仲杉禄葫序电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念2、工作原理、工作原理F-活性活性La3+的活性的活性自由自由固定固定 LaFLaF3 3的晶格中有空穴,在晶格上的的晶格中有空穴,在晶格上的F F-可以移入晶格邻可以移入晶格邻近的空穴而导电。对于一定的晶体膜,离子的大小、形状近的空穴而导电。对于一定的晶体膜,离子的大小、形状和电荷决定其是否能够进入晶体膜内,故膜电极一般都具和电荷决定其
39、是否能够进入晶体膜内,故膜电极一般都具有较高的离子选择性。有较高的离子选择性。 当当氟氟电电极极插插入入到到F F- -溶溶液液中中时时,F F- -在在晶晶体体膜膜表表面面进进行行交交换。换。2525时:时: 鳃乖裳狂墙抉狮暴者涪氰舌钎警刽阳厄灶臻勋想窥施照郝举完吼颊兆兜肉电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念将电极插入将电极插入F-试液中:试液中:F-的的迁迁移移方方向向试液中试液中F-活度活度 晶体表面晶体表面F-活度活度试液试液晶体表面晶体表面晶体空穴晶体空穴试液中试液中F-活度活度 晶体表面晶体表面F-活度活度试液试液晶体表面晶体表面晶晶格格建立膜电位建立膜电位
40、,用饱和甘汞电极构成测量电池用饱和甘汞电极构成测量电池,可得可得:E=E0ISE+SlgaF-250C时:时:E=E0ISE0.059lgaF-能斯特范围能斯特范围:10-110-6MA:10-7M响应时间响应时间:aF-10-5M10多秒多秒aF-6时时(OH-的的半半径径与与F-接接近近,电电荷荷相相同同):LaF3+3OH-=La(OH)3+3F-当当PH6时时正误差正误差PH5时时负误差负误差(为什么?)(为什么?)颠赊葛贷莉世靡循契雅呜菏殴咬蘸绞颖皿杨棱叫质差碗猫澎赠姓啦殆驻杯电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念、某些金属离子的干扰、某些金属离子的干扰如:如:
41、Al3+、Fe3+F-AlF63-、FeF63-负误差负误差消除干扰的方法消除干扰的方法:加掩蔽剂(加掩蔽剂(EDTA、柠檬酸钠、柠檬酸钠)使用使用、测测定定前前放放在在10-3mo/l10-5mol/LNaF标标液液中中活活化化12h或或几几十十分分钟钟(目目的的是是为为了了清清洗洗敏敏感感膜膜),测测样样前前用用二二次次水水洗洗到到空空白白电电位位新新的的长长久久未未用用的的时时间间长长些些,经经常常使使用活化时间短或不活化。用活化时间短或不活化。、测定时由低浓度往高浓度测。、测定时由低浓度往高浓度测。测F哦陆柄荤茂补软垮摩邱陀镍均螺掏碳蔑灶旧卧想奸釉召信励卤傀桃诈棉薄电化学分析法概述及电
42、化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念四、氨气敏电极四、氨气敏电极1、结构、结构结构特点结构特点:电极本身就是电极本身就是一个测量电池一个测量电池。 电极组成电极组成指示电极指示电极参比电极参比电极内充溶液内充溶液透气膜透气膜气敏电极也被称为:探头、气敏电极也被称为:探头、探测器、传感器。探测器、传感器。凌想栽京护铲哥膘膀牙查呀瘤达绵箔尉江萎斯袄扇此宵卯弛锈诌韵浸烈融电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念2、工作原理、工作原理溶液或吸收液:溶液或吸收液: NH4+OH-(加碱)(加碱)=H2O+NH3中介液中介液 (酸性):(酸性):NH3+H+NH4+中介液的中介液的
43、PH变化变化PH电极电极E=E0ISE+SlgaH+利用利用K平平=aNH4+/(aH+PNH3)(K平平很小,且中介液中很小,且中介液中aNH4+较大,所较大,所以以aNH4+常数)常数)享利定律:享利定律:理想溶液中,溶质的蒸气压与溶液中的克分子数成下比理想溶液中,溶质的蒸气压与溶液中的克分子数成下比关系关系透气透气膜膜柱饿厉彬纷间登俘诞玖鞘姬具负厢邢亭掳或普车练慷判宦壹豆耙泉歧涕参电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念整理上式得:整理上式得:E=常数常数SlgNH3线性范围线性范围:11000mg/lA:0.1mg/l3、电极主要组成部件、电极主要组成部件、工作电极
44、、工作电极若中介液平衡移动中有若中介液平衡移动中有H+变化变化PH电极电极其他离子的变化为相对应的离子电极。其他离子的变化为相对应的离子电极。雾转郑坦请古皑爽点质醒继傍疟检铱耳弥股藕少堂佰脑辽叁羡史靡长乱针电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念、参比电极、参比电极只要测定的气体对只要测定的气体对AgAgCl电极的性能没有影响,一电极的性能没有影响,一般都采用般都采用AgAgCl电极。电极。例例:实实验验室室中中只只有有PH电电极极、F-电电极极、饱饱和和甘甘汞汞电电极极、氨氨气气敏敏电电极极。现现要要测测定定样样液液中中SO2气气体体,怎怎样样完完成成这这一一测测定定任务
45、?任务?答案:答案:把氨气敏电极的中介液换为把氨气敏电极的中介液换为SO2气敏电极的中介液。气敏电极的中介液。总结:总结:气敏电极在更换中介液的前提条件下,可成为多用气敏电极在更换中介液的前提条件下,可成为多用电极电极。征功仟逾垛系喧缕馈昔厄囊环炽窖鞋树俩刻湛坯血阉劣翅商夕权楞温北据电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念气敏电极一览表余启穆谤采礁叭田杏蛇永截悸酸素幻瞥腐佑颁酸懒堂昌傍盼漆握禁前示雇电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念、内充液(中介液)、内充液(中介液)a敏化反应中需维持活度平衡的离子。敏化反应中需维持活度平衡的离子。b使参比电极电位
46、恒定的离子。使参比电极电位恒定的离子。c维持渗透压恒定的惰性电解质。维持渗透压恒定的惰性电解质。d其他成份。其他成份。、气透膜、气透膜疏水性的微孔膜(乙酸纤维、聚四氟乙烯、聚丙烯等)疏水性的微孔膜(乙酸纤维、聚四氟乙烯、聚丙烯等)。检查膜是否破裂的方法:检查膜是否破裂的方法:对光照射法:光点均匀对光照射法:光点均匀好好由下列成份组成:由下列成份组成:迭孙冈栈啮撞政淫笺髓膘畜赁绪振泵六哥说嗡赘州陶闪齿饮赏览鹅空停竭电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念第四节第四节离子选择电极的分析技术离子选择电极的分析技术一、定量分析方法一、定量分析方法1、直接指示法(仪器直读法)、直接指
47、示法(仪器直读法)用标液定位把用标液定位把EPM如溶液如溶液PH值的测量。值的测量。特点:简便快速,适合简单体系、低浓度溶液的分析。特点:简便快速,适合简单体系、低浓度溶液的分析。(离子浓度较低时:(离子浓度较低时:f=1ca)酸度计测PHl酸度计酸度计(或称或称pH计计)是根据是根据pH的实用定义而设计的测定的实用定义而设计的测定pH的仪器,它由电极和电计两部分组成。电极和试液的仪器,它由电极和电计两部分组成。电极和试液组成工作电池,电池的电动势用电计测量。先用标准缓组成工作电池,电池的电动势用电计测量。先用标准缓冲溶液定位,然后可直接在冲溶液定位,然后可直接在pH计上读出试液的计上读出试液
48、的pH试值。试值。役威犀憨辗详驯夫巴呀专忘捏求写铁占熄熊泣块芭塑谬纫殴福书雨悯拍哄电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念* * 为国际上规定的标准缓冲溶液。为国际上规定的标准缓冲溶液。pH基准缓冲溶液的基准缓冲溶液的pH值值念以开才择远擦惑抠杭仕析伞筏掇痢慕因嚣且庐搅词逃呢涅袋拨产云寓构电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念PHS-3F型PH计PHSJ-3F型PH计厉惕们此版幸辞斜晦耪迪佑轨酗俺人冤詹旺博忙漳狄洲垫垂眠戴北泥群另电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念PHS-2C型PH计便携式PH计在线检测型PH计疵龋蜜吕鞘博菩垮
49、耶撕陈追住翟僚枚痊宏曾芬昏胜洽居想刑前涕柯蓖迈猿电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念PHS-3F型PH计正面外形图功能钮斜率钮定位钮数据显示屏电极夹温度旋钮仪器基本构造逐檬冠续织捉所墅授屋牵伤牢吭鱼才彝宠坯槐尊蒙菲乘台旭倒洒福辫腹备电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念PHS-3F型PH计背面示意图 电源插座电源开关仪器的基本构造(续)甘汞电极接线柱 保险丝座调零电位器玻璃电极插座簇麓音梨截梳糯骸砾鸯映嘿野蒲右咒逊截镇琼狮庞区魁韦胶婪决津踞仅异电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念离子计与电磁搅拌器电磁搅拌器离子计声鸭舆苍剑奠
50、输左沃宛粪假尤害啮描瑰愚唱椽朱张凑冠胰蚤盯甥煞捞馈笔电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念甘汞电极的构造外形图示意图拍区辛燕螺用西镁份藩奏谴带榜溯塌衔焰准弦歉佳倒镐桐昏续嘛厦阳箭组电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念pH玻璃电极的构造外形图示意图著呛宠襟疫逆括仇探促诀叼薄众悯肛何瞥戍升吻辕冷零积盯幽陇戌恭绣葵电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念2、工作曲线法、工作曲线法步骤:步骤:、在在相相同同条条件件下下,配配制制系系列列不不同同浓浓度度的的标标液液as1、as2、asn(n5)、分别测定标准系列溶液:、分别测定标准系列溶
51、液:ES1、ES2、ESn、绘制工作曲线:横坐标、绘制工作曲线:横坐标lga纵坐标纵坐标E、在与标准溶液相同条件下,、在与标准溶液相同条件下,处理样品溶液,并测定,得处理样品溶液,并测定,得EX;、从曲线上查找并求解。、从曲线上查找并求解。E0lgalgaxEx馒瞒鹏逢尸邀褒辆歉较筒挑毖况讨罚谤送剐菲吓剧畔绊槛迷丽富缸印煤博电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念在所有测定的溶液中加入一种相同量的浓度很大的在所有测定的溶液中加入一种相同量的浓度很大的惰性强电解质,如惰性强电解质,如NaCl、KCl理由:理由:把把a=fC代入定量式得:代入定量式得:E=E0ISE+SlgfC
52、惰性强电解质使每个溶液的离子强度相同,则每个溶惰性强电解质使每个溶液的离子强度相同,则每个溶液的活度系数相同。液的活度系数相同。特点:对大批样品的分析简便快速。特点:对大批样品的分析简便快速。注注意意:由由于于电电极极的的漂漂移移等等作作用用,使使曲曲线线不不及及分分光光法法的的稳稳定定,所以要注意校正曲线。所以要注意校正曲线。方法与光分的相同方法与光分的相同要获得要获得ElgCX的线性关系:的线性关系:疹吱畸钵橱肆喧居淖入耻瑟糖哼劝砸己秀霹牧讶猛阁潞噶啮驶敖否倔糖瘤电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念总结:总结: 1、与分光法曲线相比较:有截矩、横坐标为浓度、与分光法
53、曲线相比较:有截矩、横坐标为浓度或活度的对数:或活度的对数:2、怎样获得、怎样获得E与与C的能斯特关系;的能斯特关系;3、曲线不如分光法的稳定。、曲线不如分光法的稳定。课堂练习:课堂练习:吸取吸取510-3mol/lF-标液化气标液化气1.002.004.006.008.0010.00ml,分别放入分别放入50.0ml容量瓶中容量瓶中,加入加入10mlTISAB溶液溶液后后,分别用支离子水稀至刻度分别用支离子水稀至刻度,摇匀摇匀,然后分别测得电位为然后分别测得电位为:100mv、-81mv、-64mv、-54mv、-47mv、-41mv。试液(试液(10.0ml+10mlTISAB+水至今水至
54、今50.0ml)在与标液相同)在与标液相同的条件下的条件下,测得测得EX=-60mv。求水样中。求水样中F-的浓度。的浓度。测F鞍霸颠罢补者懂羽铸梁盛窑盒尼禽缮种楼阴翟靳亚搅顶盅藻直湖箭卉毒灼电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念3、标准比较法、标准比较法标准溶液标准溶液CS未知溶液未知溶液CXEs=E0ISE+SlgCsEX=E0ISE+SlgCX两式相除,整理得:两式相除,整理得:Cx=Cs10(Ex-Es)/S注意:注意:在实际工作中,在实际工作中,S用用S实实。特点特点:对少个样品的分析简便快速。:对少个样品的分析简便快速。例例:用用pH玻玻璃璃电电极极测测定定p
55、H=5.0的的溶溶液液,其其电电极极电电位位为为43.5mV,测测定定另另一一未未知知溶溶液液时时,其其电电极极电电位位为为14.5mV,若若该电极的响应斜率为该电极的响应斜率为58.0mV/pH,试求未知溶液的试求未知溶液的pH值。值。妊素损爪阴糟妒眺舅抬迢码纪万认郡稚项收精尿咬涸羊幻恒泅算濒怀船谅电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念4、标准加入法(已知增加法)、标准加入法(已知增加法)定义:定义:将一定体积的标准溶液加到一定体积的试液中,根将一定体积的标准溶液加到一定体积的试液中,根据两次测量得到的电位变化求出离子浓度的方法据两次测量得到的电位变化求出离子浓度的方法
56、。步骤:步骤:取准确的取准确的VX测测EX加标加标VS=VX/100(CS100CX)测测EEX=E0ISE+Slgf1CXE=E0ISE+Slgf2(VXCX+VSCS)/(VX+VS)聂湾审红弛岂逼砰沈欠光力桐祥槐捌佬泼溪概赐三攫受叫聘拇淀玲滓次啮电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念VS=VX/100f1f2两式相除整理后得:两式相除整理后得:CX=VSCS/(VX+VS)10(E-EX)/S-VX/(VX+VS)-1由于由于VS很小,可略,则:很小,可略,则:CX=VSCS/(VX+VS)10(E-EX)/S-1-1特点:特点:在不用加在不用加TISAB的条件下的
57、条件下,能测出离子的总浓度;能测出离子的总浓度;对成份较复杂的样品测定简便。对成份较复杂的样品测定简便。若要对大批样品开展测定,可采用表格进行工作。若要对大批样品开展测定,可采用表格进行工作。犬劣巡钟沙磋蔡挑廉篱如哟剧垣催卉咒看阔习泞瓤衬妄转代茬获憾订厚咙电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念例例:取含取含Ca2+试液试液100.0ml,测得电位值,测得电位值0.068V,加加1.00ml、210-2mol/lCa(NO3)2标液后标液后,测得电位值测得电位值0.0740,求试求试液中液中Ca2+的浓度。的浓度。 25 解:解:CX=210-21.00/(100+1.00
58、)(106/29.51)-1=3.4210-4mol/l韵新诚每焦官嫡逮傍怠评拼酪詹这葬芹镭婆晕呻软拟啼幢忱躺乐召照萍哭电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念二、影响直接电位分析法测定的因素二、影响直接电位分析法测定的因素1、温度、温度温度影响温度影响电极斜率电极斜率S=2.303RT/nF膜的溶解度膜的溶解度使使A变化变化所以:所以:实验过程中溶液温度要恒定,且溶液间的温度要相同。实验过程中溶液温度要恒定,且溶液间的温度要相同。2、PHPH影响影响膜的性能膜的性能如:如:F-电极电极LaF3+3OHLa(OH)+3F-离子的存在形态离子的存在形态F-+H+HF所以:所以
59、:测定时,要加入测定时,要加入PH缓冲溶液来控制溶液的缓冲溶液来控制溶液的PH并使每个并使每个溶液的溶液的PH相同。相同。驹把狄累陛胯顽隋械抽戎职革庶铝绽利曼瞬谱屯绩边巡源屠纲彪丘冀宜多电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念3、共存离子、共存离子从三个方面产生影响:从三个方面产生影响:、溶液的离子强度、溶液的离子强度u=1/2Cini2加惰性电解质(离子加惰性电解质(离子强度缓冲剂:强度缓冲剂:ISB)、电极对共存离子有响应、电极对共存离子有响应如如PH电极电极钠离子钠离子铅电极铅电极钙钙消除方法消除方法选选Kij小的电极小的电极分离干扰离子或加络合剂分离干扰离子或加络合
60、剂胎鹃讳臂尚杯后丛姿哺荣挫赃匡液探架俊绩映东虽泅配烷计亏唱照臆酱文电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念、与待测离子有反应有、与待测离子有反应有如测如测F-Fe3+Al3+FeF63-AlF63-加络合剂消除影响加络合剂消除影响TISAB(总离子(总离子强度调节缓冲剂)强度调节缓冲剂)组成:组成:PH缓冲溶液、惰性电解质、络合剂缓冲溶液、惰性电解质、络合剂。作用:作用:P22谚擞努冒炊秆径已乐懦躺一勋淖宅映暇饮羹痹荧碉彼割屋刁侣杜云躺洒羹电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念4、液接电位、液接电位Ej与接触物质有关:与接触物质有关:、中性介面的、中性
61、介面的Ej小,强酸强碱介面小,强酸强碱介面Ej大大NaCl(0.1M)KCl(0.1M)Ej-6.4mvNaOH(0.1M)KCl(0.1M)-18.9mvHCl(0.1M)KCl(0.1M)+25mv襄眼毛棍球澄云涪颠椽纸耘坪崇父寅揪择出港排醒沿酚金泥侈老惺捕毕死电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念、增加盐桥液浓度,可降低、增加盐桥液浓度,可降低EjNaCl(0.1M)KCl(3.5M)Ej-0.2mv、改变试液浓度会引起、改变试液浓度会引起Ej的变化的变化NaCl(1.0M)KCl(3.5M)Ej-1.9mv所以测定时所以测定时,CX与与CS尽量接近尽量接近(选择标
62、液的原则选择标液的原则)健挺爵忌毗假迹耗葬薪住蜕低岔毁拯赢芒坍麦姐教敝丑道镊傣傲壕泽严而电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念5、待测离子浓度、待测离子浓度电极常测的范围:电极常测的范围:10-110-5mol/l0.1mol/l和和1.0mol/lE=59mv而而C=0.9mol/l0.001mol/l和和0.01mol/lE=59mv而而C=0.009mol/l6、电位测量的影响、电位测量的影响相对误差(相对误差(%)=C/C100=nE/0.25684nEE电位测量差值电位测量差值一价离子一价离子:E=1mv误差误差4%二价离子二价离子:8%碍第妹盏挛浦闷汽秤滥捅毅
63、匀避妖钎烫免伦阐曰港筹灼荧迪簿秋喝苔浇客电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念离子选择性电极的应用离子选择性电极的应用右遥玉男盟锰址颧鳞五血峙舆隶摇少隅驼蛀模溶佰熏婴陷摄胚申莆抖撂晌电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念测定装置测定装置测定成分测定成分河流水质自动监测装置河流水质自动监测装置H+、CN+、Cl-、NH4+排水自动监测装置排水自动监测装置H+、CN-、F-盐分浓度计盐分浓度计Cl-粉尘燃烧炉烟道排气测定装置粉尘燃烧炉烟道排气测定装置HCl气体监视装置气体监视装置HF、NH3有害气体报警装置有害气体报警装置HCN、HCl、HF、SO2、H
64、2S、NH3部分部分ISE装置装置序拼摩刺冲创沉歧吓苟均捕代拔屑钱紫宣七沛虐阮湃舜云沥盖打辛吃臂身电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念课堂综合练习:课堂综合练习:1、电位分析中,在保证毫伏计工作状态良好的前提下,、电位分析中,在保证毫伏计工作状态良好的前提下,怎样才能获得准确的实验数据(分析结果)?怎样才能获得准确的实验数据(分析结果)?2、某实验员分析水样中的、某实验员分析水样中的F-,操作如下:取水样,操作如下:取水样25.00ml插入插入F-电极和饱和甘汞电极后电极和饱和甘汞电极后,测得测得EX.然后在原工作曲线然后在原工作曲线上查找求解上查找求解CX。此实验员能否获得准确的分析结果?为什。此实验员能否获得准确的分析结果?为什么?么?谍缸呢脯已舜椒算红魄颜兆历荡驱索碾酥釜丝房封王抛逝桓卜肿曹吨窿朋电化学分析法概述及电化学基概念电化学分析法概述及电化学基概念