電位分析與電導(dǎo)分析(已修改)
2025-01-30 19:05 本頁(yè)面
【正文】 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 1 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 2 167。 111 電位分析法及其原理 167。 112 離子選擇性電極 167。 113 直接電位法 167。 115 電導(dǎo)分析基本原理 167。 114 電位滴定法 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 167。 116 應(yīng)用實(shí)例 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 3 167。 111 電位分析法及其原理 一、電位分析法基本原理 二、指示電極 三、參比電極 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 4 一、 電位分析法基本原理 電位分析法是電化學(xué)分析的一個(gè)重要分支，它是以測(cè)量 電池電動(dòng)勢(shì) （或電極電位 ）及其變化為基礎(chǔ)的分析方法；包括 直接電位法 和 電位滴定法 。 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 5 (1)直接電位法的基本原理 將一個(gè)電極電位隨溶液中待測(cè)離子（ i）活度（或濃度）而變化的指示電極插入試液中，其電極電勢(shì)與活度 α的關(guān)系服從能斯特方程： ianFRT lnθ ?? ??待測(cè)離子為陽(yáng)離子時(shí)取“ +” 待測(cè)離子為陰離子時(shí)取“ ” 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 6 令 S = ， 在濃度很低的時(shí)候 ， 可用濃度 c代替活度 ， 上式可簡(jiǎn)化為： icS lgθ ?? ?? 只要測(cè)得該指示電極的電極電位即可按上式計(jì)算出待測(cè)離子的活度或濃度 。 由于單一電極的電極電位無(wú)法直接測(cè)出，在電位分析法中需要將指示電極和電極電勢(shì)恒定的參比電極共同插入待測(cè)試液中組成化學(xué)電池。 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 7 ）（參比指示參比 iaSE lgθ ??????? ?? ??????）（參比 icSE lgθ ??? ??若指示電極作負(fù)極，參比電極作正極，當(dāng)用鹽橋消除其液接電勢(shì)時(shí)，則該電池電動(dòng)勢(shì) E為 : 在一定條件下， 和 為定值，用 K表示，故上式可變?yōu)椋? 參比? θ?通過(guò)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì) E， 利用上式即可求得離子活度 ,這便是直接電位法的基本原理 。 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 8 （ 2）電位滴定法的基本原理 在滴定分析中，若 隨待測(cè)離子的活度（或濃度）的變化而變化，則 E也隨之變化。在理論終點(diǎn)附近，由于待測(cè)離子活度（或濃度）發(fā)生突變，從而引起 E的突變，因此根據(jù)E的突變可以確定滴定終點(diǎn)，然后根據(jù)滴定劑的濃度和用量即可求出待測(cè)離子的含量，這便是電位滴定法的基本原理。 指示??第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 9 二、 指示電極 電化學(xué)中把電極電位隨溶液中待測(cè)離子活度（或濃度）變化而變化，并能響應(yīng)待測(cè)離子的活度（或濃度）的電極，稱為指示電極，常用的有金屬類電極和薄膜電極。 1. 金屬類電極 2. 薄膜電極 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 10 （ 1）第一類電極：由金屬與金屬離子溶液構(gòu)成。 由于該類電極選擇性差，除了能與溶液中待測(cè)離子發(fā)生電極反應(yīng)外，溶液中其他離子也可能在電極上發(fā)生反應(yīng)，因此實(shí)際工作中很難應(yīng)用。 （ 2）第二類電極：由金屬以及金屬難溶鹽浸入難溶鹽陰離子溶液構(gòu)成。這類電極常在固定陰離子活度（或濃度）條件下作參比電極 。 1. 金屬類電極 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 11 （ 3）零類電極： 由金、鉑、石墨等惰性導(dǎo)體浸入含有氧化還原電對(duì)的溶液中所構(gòu)成，也稱均相氧化還原電極。 惰性金屬或石墨本身并不參與電極反應(yīng)，它只是作為氧化還原反應(yīng)交換電子的場(chǎng)所。 2. 薄膜電極 薄膜電極又稱為離子選擇性電極，是電位分析中應(yīng)用最廣泛的指示電極。 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 12 三、 參比電極 電極電位 恒定，不受溶液組成或電流方向變化影響的電極稱作參比電極。 作為參比電極必須有很好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性，且易于制備。 標(biāo)準(zhǔn)氫電極 是重要的參比電極 ， 但氫電極是一種氣體電極使用不方便，而且制備麻煩，因此電化學(xué)分析中常以 甘汞電極 作為參比電極。 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 13 甘汞電極符號(hào)： Hg(l) | Hg2Cl2(s) | Cl（ a ） 電極反應(yīng)： Hg2Cl2(s) + 2e = 2Hg + 2Cl 電極電位： 2 2 2 2θ H g Cl /H g H g Cl /H g l g ( Cl )Sc?? ??25℃ ： )Cl(lgV0 5 9 / H gClHg/ H gClHg 2222 ??? c??第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 14 + + + + / V + + + + / V 飽和 c(KCl)/ (mol?L1) 表 1：常用參比電極電位（ 25℃ ） 注意：當(dāng) 溫度在 80℃ 以上 時(shí)，甘汞電極變得不穩(wěn)定，可用銀－氯化銀電極來(lái)代替。 /HgClHg 22??AgCl/Ag??第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 15 167。 112 離子選擇性電極 一、離子選擇性電極的一般結(jié)構(gòu) 二、 離子選擇性電極的分類 三、玻璃電極 四、氟離子選擇性電極 第十一章 電位分析與電導(dǎo)分析 16 離子選擇性電極的電化學(xué)活性元件是活性膜或敏感膜，故又稱為膜電極。 一、離子選擇性電極的一般結(jié)構(gòu)
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