[工學(xué)]儀器分析第四版第四章(已修改)
2025-10-23 18:24 本頁面
【正文】 第四章 電位分析法 (Potentiometry) 167。 41 電分析化學(xué)法概述 一、電分析化學(xué) ( electrochemical analysis ) 根據(jù)物質(zhì)在溶液中的 電化學(xué)性質(zhì)及其變化 來進(jìn)行分析的方法稱電分析化學(xué)法。 它通常是使待測分析試樣溶液構(gòu)成一化學(xué)電池，然后以溶液 電導(dǎo)、電位、電流和電量 等電化學(xué)參數(shù)與被測物質(zhì)含量之間的關(guān)系作為計(jì)量基礎(chǔ)。 電化學(xué)分析方法分類： 1. 通過試液的濃度在某一特定實(shí)驗(yàn)條件與化學(xué)電池中的某些物理量的關(guān)系進(jìn)行分析 電導(dǎo)分析法： 測定 電阻 參量 電位分析法： 測定 電壓 參量 電解分析法： 測定 電量 參量 庫侖分析法： 測定 電流 時(shí)間 參量 極譜法和伏安： 測定 電壓 電流 參量 電位滴定 電流滴定 電導(dǎo)滴定 （金屬或氧化物），然后根據(jù)其質(zhì)量確定組分的量。 二、電化學(xué)電池 ( electrochemical cell ) 它是由一對電極、電解質(zhì)和外電路三部分組成，它常分為原電池和電解池兩類。 原電池 （ primary cell）： 自發(fā)的將電池內(nèi)部進(jìn)行的 化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化成電能 的化學(xué)電池。 電解池 （ electrolytic cell）： 實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)的能量由外電源供給的化學(xué)電池，它是將 電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。 三、電極的類型 基于電子交換反應(yīng)的電極 (1) 第一類電極： M n+/M（金屬與該金屬離子組成） (2) 第二類電極： M/MX（固體） （金屬及其難溶鹽或絡(luò)離子組成的電極體系，如Ag/AgCl） (3) 第三類電極： M/MX (s)， NX (s) (金屬與兩種具有共同陰離子的難溶鹽或難離解的絡(luò)離子組成的電極體系，如 Ag/AgC2O4,CaC2O4) (4) 第零類電極： 惰性金屬 選擇性電極 （ 1）離子選擇性電極 (ion selective electrode, ISE) 包括常見的各種膜電極。 （ 2）生物活性物選擇性電極。 包括組織電極和酶電極。 （ 3）場效應(yīng)微電子傳感器（集成電極） 四、電極上半反應(yīng)的電極電位（ E ) 電池中發(fā)生的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，根據(jù)物理化學(xué)知識可知總反應(yīng)常用氧化半反應(yīng)和還原半反應(yīng)來表示。電極上每個(gè)半反應(yīng)的 還原電極電位 （ E )與反應(yīng)型體活度的關(guān)系由 能斯特方程 （ Nernst equation ）表示： 若某一電極上半反應(yīng)的方程式為 ： 則其電極電位為 aadReOxlnnFRTEE ?? ? R e dOxOx + ne Red 對于金屬電極，還原態(tài)為純金屬，活度為常數(shù)，定為 1，能斯特方程簡化為則 ?? ?? nn lnnFRTEEMMM ??五、電池的電動勢 ( E電池 ) 電池的電動勢：是指當(dāng) 流過電池的電流為零 或接近于零時(shí) 兩極間的電位差。 相間電位負(fù)極正極電池 EEEE ????其中 E 代表氧化或還原半反應(yīng)的電極電位、 ΔE相間電位 代表電池中的液接電位（來源于濃度差或鹽橋）和膜電位。 167。 42 電位分析法原理 電位分析法 (potentiometry)：是基于測量浸入被測液中兩電極間的 電動勢或電動勢變化 來進(jìn)行定量分析的一種電化學(xué)分析方法，稱為電位分析法。 電位分析法的 實(shí)質(zhì) 是通過在 零電流條件下 測定兩電極間的電位差 (即所構(gòu)成原電池的電動勢 ) 進(jìn)行分析測定。 直接電位法 (direct potentiometry) ： 將電極插入被測液中構(gòu)成原電池，根據(jù)原電池的電動勢與被測離子活度間的函數(shù)關(guān)系直接測定離子活度的方法。 電位滴定法 (potentiometric titration): 借助測量滴定過程中電池電動
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