課件伏安分析法ppt課件-展示頁
2025-01-24 12:16本頁面
【正文】 。 i—Ede曲線稱為極譜波。 （ 極譜定性的依據(jù) ） 電流 —外加電壓曲線 （ i—U 曲線 ） 如上圖所示 。 if = id + ir 極限電流 ——是由溶液本體擴散到電極表面有金屬離子所傳遞的電流。 當外加電壓到達 Cd2+的析出電位時 ， 11:27:26 （ ～ ）， Cd2+開始在滴汞電極上迅速反應(yīng) : 滴汞電極 : Cd2+ + 2e + Hg = Cd（ Hg）（ 汞齊） 甘汞電極 : 2Hg 2e + 2Cl = Hg2Cl2 11:27:26 此時外加電壓稍稍變化，電流就迅速增加（ b～ d段 ）。 電壓由 0V逐漸增加 ， 繪制電流 電壓曲線 。 (5)通 N2或 H2除去溶液中的溶解氧 。 只有濃差擴散引起的遷移運動(KCl: ) (4) 使用兩支不同性能的電極 。 (CdCl2:5?104 ) 11:27:26 (2) 溶液保持靜止 ，使擴散層厚度穩(wěn)定，待測物質(zhì)僅依靠擴散到達電極表面。 極化電極 ——如果一支電極通過無限小的電流，便引起電極電位發(fā)生很大變化，這樣的電極稱之為極化電極，如滴汞電極； 去極化電極 ——電極電位不隨電流變化的電極叫做理想的去極化電極，如甘汞電極或大面積汞層。 e. 汞容易提純 極化電極與去極化電極 11:27:26 Cd2+的 極譜分析過程與 極譜波 ： 極譜分析：在特殊條件下進行的電解分析。汞滴下落時將原來的 汞滴表面的擴散層帶走。 （ 3）陰極使用滴汞電極，不攪拌溶液。其原因：一是不能保證重現(xiàn)性；二是每次測定時電極需要處理；三是測定每一電位所對應(yīng)的擴散電流不恒定；四是改變電位后要攪動溶液。這就是極譜分析的依據(jù)。稱之為極限擴散電流。 由于電解電流密度較 大，溶液靜止，隨著外加 電壓的增加， Cd2+濃度迅 速降低，很快發(fā)生濃差極 化，直至濃度變?yōu)榱恪? 由于濃差極化，必須增加外加電壓才能在溶液中通過同樣的電流，因此直線將發(fā)生彎曲，如圖 52。 若電解電流密度較大，溶液攪拌不充分，使得電極表面Cd2+濃度小于溶液本體濃度： E ＝ E ? + lncM Cd2+的電極電位向負的方向移動，即發(fā)生所謂的極化現(xiàn)象。重點及難點 伏安法和極譜法 濃差極化？它與哪幾個參數(shù)有關(guān) 為什么很少使用靜止微鉑電極 尤考維奇公式中，擴散電流的因數(shù)是什么？ 極譜定量方法有幾種？ 什么是半波電位？ 為什么半波電位是定性分析的依據(jù)？ 殘余電流？ 法拉第電流和非法拉第電流？ 11:27:26 11:27:26 伏安分析法：以測定電解過程中的電流 電壓曲線為基礎(chǔ)的電化學(xué)分析方法； 極譜分析法（ polarography）： 采用滴汞電極的伏安分析法； 以 Cd2+溶液的電解來討論 : (1)條件 :兩個大的鉑片電極 ,充分攪拌下電解 : 陰極 : Cd2+ + 2e Cd 陽極 : 2OH 2e H2O + O2 電流與電壓的關(guān)系 : 線性關(guān)系 第五章 伏安分析法 一、極譜分析的基本原理 1 2 11:27:26 Ｕ 外 － Ｕ ｄ ＝ ｉＲ 呈線性的條件：電解電流密度不大，溶液經(jīng)充分攪拌。如圖5—2ａ所示。 RT nF 11:27:26 濃差極化 ——由于電解時在電極表面濃度的差異而引起的極化現(xiàn)象。 （ 2）陰極使用微鉑電極， 電解時不攪拌溶液。此 時電流不再隨外加電壓的 11:27:26 11:27:26 增加而增加，而受從溶液本體擴散到電極表面的速度控制，并達到一個極限值。 Cd2+的擴散速度與溶液本體 Cd2+的濃度有關(guān)，因此根據(jù)極限電流的大小可確定溶液中待測離子的濃度。 在實際應(yīng)用中，很少使用靜止微鉑電極。因此測定中很難使用簡單的儀器連續(xù)記錄極譜圖。 滴汞電極的特點： a. 電極毛細管口處的汞滴很小，易形成濃差極化； 11:27:26 b. 汞滴不斷滴落，使電 極表面不斷更新，重復(fù)性 好。 c. 氫在汞上的超電位較 大； d. 金屬與汞生成汞齊 ,降 低其析出電位 ,使堿金屬和 堿土金屬也可分析。特殊性：使用了一支極化電極和另一支去極化電極作為工作電極，是在溶液靜止的情況下進行的非完全的電解過程。 極譜測定條件： (1)待測物質(zhì)的 濃度要小 ，快速形成濃度梯度。 (3) 電解液中含有較大量的惰性電解質(zhì) ， 使待測離子在電場作用力下的遷移運動降至最小 。 極化電極的電位隨外加電壓變化而變 ， 保證在電極表面形成濃差極化 。 汞滴滴落速度： 23滴 /10s。 圖中 a～ b段 ， 僅有微小的電流流過 ， 這時的電流稱為 “殘余電流 ” 或 背景電流 。 當外加電壓增加到一定數(shù)值時，由于濃差極化而使電流達到極限值，即極限電流（ d～ e段） （ 極譜定量分析的基礎(chǔ) ）。 圖中 C處電流隨電壓變化的比值最大 ， 此點對應(yīng)的電位稱為 半波電位 ——電流等于擴散電流一半的滴汞電極的電位 （ E1/2） 。 電流 —滴汞電極電位曲線（ i—Ede曲線）： U =（ ESCE Ede ） + iR 11:27:26 U ≈ ESCE Ede U ≈ Ede（ ） 因此 i—U 曲線與 i—Ede曲線接近相同。由于汞滴是周期性落下，故擴散電流呈周期性重復(fù)變化。 11:27:26 11:27:26 第二節(jié) 擴散電流方程式 — 極譜定量分析基礎(chǔ) 極譜法測定 Cd2+： 滴汞電極 : Cd2+ + 2e + Hg = Cd（ Hg）（ 汞齊） 11:27:26 Ede ＝ E ? + ln 滴汞電極表面的濃度
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