測(cè)定離子活(濃)度教程(編輯修改稿)
2025-07-26 14:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，再以同樣的速度反方向掃至起始電壓，完成一次循環(huán)。當(dāng)電位從正向負(fù)掃描時(shí)，電活性物質(zhì)在電極上發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生還原波，其峰電流為ipc，峰電位為Epc；當(dāng)逆向掃描時(shí)，電極表間上的還原態(tài)物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，其峰電流為ipa，峰電位為Epa?！ 《?、應(yīng)用 (一) 判斷電極過程的可逆性 (25℃) 電極反應(yīng)為可逆 (二) 電極以應(yīng)機(jī)理的研究 循環(huán)伏安法，還可用來研究申報(bào)反應(yīng)的機(jī)理。第九節(jié) 脈沖極譜法本節(jié)介紹現(xiàn)代極譜法脈沖極譜法的基本原理及該方法的特點(diǎn)，重點(diǎn)在于理解常規(guī)脈沖極譜和差示脈沖極譜的異同點(diǎn)。本節(jié)采用課堂講授的方式進(jìn)行?！ ∫?、基本原理 脈沖極譜法是在一個(gè)緩慢變化的直流電壓下，在滴汞電極的每一滴汞生長的后期。迭加一個(gè)小振幅的周期性的脈沖電壓，并在脈沖電壓的未期測(cè)量電解電流的極譜法。 根據(jù)所加電壓方式的不同，可分為常規(guī)脈沖極譜法和微分脈沖極譜法。 常規(guī)脈沖極譜的極限擴(kuò)散電流方程式： (1039) 式中tm為從加脈沖到測(cè)量電流的時(shí)間，其它各項(xiàng)意義同前?！ ∥⒎置}沖極譜的峰電流方程式： (1040)式中為脈沖電壓的振幅，其它各項(xiàng)意義同式(1039)?！ 《?、特點(diǎn)和應(yīng)用 靈敏度高 DPV 分辨能力強(qiáng) 都能分開 抗前放電物質(zhì)能力強(qiáng) 5000:1第十節(jié) 溶出伏安法本節(jié)介紹溶出伏安法（陰極、陽極溶出）的基本原理，重點(diǎn)在于掌握陽極溶出伏安的基本原理， 采用課堂講授的方式進(jìn)行。 溶出伏安法，是以電解富集和溶出測(cè)定相結(jié)合的一種電化學(xué)測(cè)定方法，它首先將工作電極固定在產(chǎn)生極限電流的電位進(jìn)行電解，使被測(cè)物質(zhì)富集在電極上，然后反方向改變電位，讓富集在電極上的物質(zhì)重新溶出。其伏安曲線如圖1026，溶出伏安法按照伏出時(shí)工作電極發(fā)生氧化反應(yīng)式還原反應(yīng)，可以分為陽極溶出伏安法和陰極溶出伏安法?！ ∫?、陽極溶出伏安法電解溶出===== Pb(Hg) 預(yù)電解，目的是富集?！ ∫话悴捎貌糠蛛姺e法。 電解完成的分?jǐn)?shù)x和電解時(shí)間tx有如下關(guān)系： (1041)式中，A－電極面積，D－擴(kuò)散系數(shù)，V－溶液體積，－擴(kuò)散層厚度 溶出技術(shù)常采用線性掃描溶出法，在懸和電極上溶出峰電流公式表示為： (1042) 在汞膜電極上溶出峰電流公式為： (1043) 二、陰極溶出伏安法 陰極溶出伏安法的電極過程與陽極溶出伏安法相反， 例， 溶出： 三、溶出伏安法中的工作電要 常用的工作電極有三類，其結(jié)構(gòu)如圖102101031?！ ?一) 機(jī)械擠壓式懸汞電極 (二) 掛汞電極 (三) 汞膜電極 第十一章 電解及庫侖分析法 本章的電解分析是經(jīng)典的電化學(xué)分析方法，它是通過電解后直接稱量電析上析出的被測(cè)物質(zhì)的分析方法。內(nèi)容包括電解分析的基本原理、電解分析方法的應(yīng)用。庫侖分析是在電解分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是根據(jù)電過程中消耗的電量求得被測(cè)物質(zhì)的含量。在祥細(xì)的講解電解分析的基礎(chǔ)，將計(jì)量參數(shù)由稱量沉積物重量轉(zhuǎn)換為以通過電解池的電量來進(jìn)行計(jì)量。本章計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)4學(xué)時(shí)。第一節(jié) 電解分析法內(nèi)容提要： 電解過程中的電流與電壓的關(guān)系，分解電壓與析出電位及電解分析方法的應(yīng)用。重點(diǎn)、難點(diǎn)：分解電壓與析出電位授課方式： 講授一、電解分析的基本原理⒈電解過程中電流與電壓的關(guān)系 電解：在電解池的兩個(gè)電極上施加直流電壓，使物質(zhì)在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起物質(zhì)分解的過程?！ ?以電解CuSO4溶液為例，通過改變電阻R調(diào)節(jié)兩電極上的電壓，將通過電解池電流i對(duì)所施加的外加電壓作圖，可得i—v曲線?！ 堄嚯娏鳎寒?dāng)外加電壓很小時(shí)，有一個(gè)逐漸增加的微小電流通過電解池，這個(gè)微小電流稱為殘余電流。 當(dāng)電位增大到某一數(shù)值時(shí)，電流迅速增大，并隨電壓的增大直線上升，電解池內(nèi)發(fā)生明顯的電極反應(yīng)。⒉分解電和析出電位 電解發(fā)生后，電解產(chǎn)物銅和氧氣分別沉積和被吸附在陰極和陽極上，形成銅電極和氧電極構(gòu)成原電池，該原電池的電動(dòng)勢(shì)與外加電壓相反陰止電解作用的進(jìn)行，要維持電析反應(yīng)進(jìn)行，必須增大外加電壓。 考慮到iR降，陽極過電位ηa和陰極過電位ηc 分解電壓 (11－4)二、電解分析方法和應(yīng)用⒈控制電流電解(恒電流電解) 電解中，不斷調(diào)節(jié)外加電壓，使通過電解池的電流恒定。 特點(diǎn)：電解電流大，并且基本恒定，它的電解效率高，分析速度快。由于陰極電位不斷負(fù)移，其它離子也有可能沉積下來，所以選擇性差。⒉控制電位電解 為了使兩種或兩種以上的金屬定量的分離，把陰極電位控制在一定的范圍內(nèi)電解，從而達(dá)到分步測(cè)量。 陰極電位的選擇，如果兩種金屬離子的還原電位相差較大，可以控制陰極電位電解，使兩種金屬分離，通過能斯特方程計(jì)算，可以得出起始濃度大致相同的兩種一價(jià)離子，,就可以通過控制陰極電位電解使其定量分離,?！ ‰娏鳌獣r(shí)間曲線 由于控制電位電解，隨被測(cè)離子不斷析出，電解電流不斷減小?！ ?11－5) 特點(diǎn)：由于控制陰極電位，能有效地防止共存離子的干擾，因此選擇性好。第二節(jié) 庫侖分析法內(nèi)容提要： 法拉第電解定律、影響電流效率的因素、庫侖滴定法重點(diǎn)、難點(diǎn)：庫侖滴定法授課方式： 講授一、庫侖分析的基本原理⒈法拉第定律 在電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量與通過電解池的電量計(jì)量關(guān)系可用下式表達(dá)： (11－7) 或 (11－8)⒉影響電流效率的主要因素庫侖分析的先決條件是電流效率為100％，實(shí)際應(yīng)用中受到一些副反應(yīng)的影響。⑴溶劑的電極反應(yīng)、消耗電量⑵電活性雜質(zhì)在電極上的反應(yīng)⑶溶液中可溶性氣體的電極反應(yīng)⑷電極自身參與反應(yīng) 電流效率 QS被測(cè)物質(zhì)消耗的電量 Qt通過電解池總電量二、電位庫侖分析⒈基本原理由于控制電位，電解過程中通過電解池的電流發(fā)生變化，電量的獲得比較麻煩，因此在電路中串聯(lián)一個(gè)庫侖計(jì)，來求得通過電解池的電量。如氣體庫侖計(jì)，在25℃，101325Pa下，根據(jù)電解過程中，氫氧庫侖計(jì)中的氣體體積，可得到電量參數(shù)。從而求得被測(cè)物質(zhì)的濃度。⒉特點(diǎn)及應(yīng)用 控制電位庫侖分析法的主要特點(diǎn)是選擇性好，靈敏度高，準(zhǔn)確度好，不需要基準(zhǔn)物質(zhì)。已用于50多種元素的測(cè)定和研究。三、庫侖滴定法⒈庫侖滴定的基本原理 由工作電極上的電極反應(yīng)產(chǎn)生的一種“滴定劑 ”與被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定量反應(yīng)。當(dāng)被測(cè)物質(zhì)反應(yīng)完全后，終點(diǎn)指示系統(tǒng)發(fā)出終點(diǎn)信號(hào)，電解立即停止，根據(jù)法拉第定律，求得被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量。⒉庫侖滴定的裝置 實(shí)際上是一個(gè)恒電流電解裝置，它包括電解發(fā)生系統(tǒng)和終點(diǎn)指地系統(tǒng)。電解發(fā)系統(tǒng)的作用是提供一定的恒電流，產(chǎn)生滴定劑并記錄電解時(shí)間，指示系統(tǒng)的作用是指示滴定終點(diǎn)。⒊指示滴定終點(diǎn)的方法 常用的有指示劑法，電位法和死停終點(diǎn)法⑴指示劑法 用于滴定分析的指示劑可用來確定庫侖滴定的終點(diǎn)常用的有甲基橙、酚酞、I2－1淀粉等，要求指示劑不起電極反應(yīng)⑵電位法 由電位的變化來確定終點(diǎn)⑶死停終點(diǎn)法：在電解池中插入兩個(gè)鉑電極作為指示電極，線路中串聯(lián)一個(gè)靈敏的流計(jì)，滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)，由溶液中產(chǎn)生一對(duì)可逆電對(duì)槿豐在的可逆電對(duì)消失，檢流計(jì)中有電流變化指示終點(diǎn)的到達(dá)。第十二章 色譜分析法 本章是儀器分析傳
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