电化学分析 课件 绪论

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1、电分析化学教材：李启隆胡劲波《电分析化学》，北京师范大学出版社主要参考书：吴性良朱万森马林《分析化学原理》化学工业出版社吴守国《电分析化学原理》中国科技大学出版社[美]A.J巴德L.R福克纳〉《电化学方法原理及应用》化学工业出版社什么是电化学分析?定义:应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质的电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学分析或电分析化学。电化学分析法(ElectrochemicalAnalysis)是利用电化学原理进行分析的方法；如果研究重点放在分析方法的电化学原理方面称为电分

2、析化学(ElectroanalyticalChemistry)。依据被测物质溶液所组成电池的电化学性质及其变化建立起来的方法，称为电化学分析法。电化学分析法概括起来一般可以分为三大类：第一类是通过试液的浓度在特定实验条件下与化学电池某一电参数之间的关系求得分析结果的方法。这是电化学分析法的主要类型。电导分析法(conductanceanalysis)、库仑分析法(coulometry)、电位法(potentiometry)、伏安法(voltammetry)和极谱分析法(polarographicanal

3、ysis)等，均属于这种类型。第二类是利用电参数的变化来指示容量分析终点的方法。这类方法仍然以容量分析为基础，根据所用标准溶液的浓度和消耗的体积求出分析结果。这类方法根据所测定的电参数不同而分为电导滴定(conductancetitration)、电位滴定(potentiometrictitration)和电流滴定法(amperometrictitration)。第三类是电重量法(electrogravimetricanalysis)，或称电解分析法(electro-analysis)。这类方法将直流电

4、流通过试液，使被测组分在电极上还原沉积析出与共存组分分离，然后再对电极上的析出物进行重量分析以求出被测组分的含量。一、电化学分析法的类别1.电势分析法：直接电势法:电极电势与溶液中电活性物质的活度有关，通过测量溶液的电动势，根据奈斯特方程计算被测物质的含量;电势滴定:分析法用电势测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化，通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电势分析法最活跃的研究领域。依据测定电参数分别命名各种电化学分析方法:如电位分析法（测电动势或电极电

5、位）、电导分析法（溶液电导）、库仑分析法（电量）、电流分析法（电流。分极谱、伏安）、电解分析法（电子作沉淀剂）；依据应用方式不同可分为：直接法、间接法、电重量分析法。按IUPAC建议，分三类：一是不涉及双电层和电极反应，二是涉及双电层但不考虑电极反应，三是涉及双电层和电极反应。电化学分析法的重要特征:直接通过测定电流、电位、电导、电量等物理量，在溶液中有电流或无电流流动的情况下，来研究、确定参与反应的化学物质的量。电化学分析的基本方法1.化学电池与电化学分析装置化学电池：原电池和电解电池。电化学基本装置

6、：两支电极、电源、放大、显示记录装置。2.电势及电化学参数测量的基本原理两大类电化学分析方法：a.无电极反应，如电导,电泳分析法，使用惰性金属铂电极。b.电极上有氧化还原反应发生，如库仑分析及伏安分析。电势分析原理：E=E+-E-+ELE外=E测：外电势随两支电极间电势变化。I=0：测定过程中并没有电流流过电极。参比电极：电极电势固定且不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。指示电极：电极电势则随测量溶液和浓度不同而变化，由电池电动势的大小可以确定待测溶液的活度（常用浓度代替）大小。液体接界电势：在两种不

7、同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电势差，称之为液体接界电势。液体接界电势产生的原因：各种离子具有不同的运动速度而引起。电化学分析法的特点（1）灵敏度、准确度高，选择性好被测物质的最低量可以达到10-11mol/L数量级。（2）电化学仪器装置较为简单，操作方便直接得到电信号，易传递，尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析。（3）应用广泛传统电化学分析：无机离子的分析；测定有机化合物也日益广泛；有机电化学分析；药物分析；电化学分析在药物分析中也有较多应用。活体分析。电化学分析的学习

8、方法电化学分析方法繁多，应注意归纳总结。共性问题：溶液的电化学性质；电极性质；基本原理；一般来说，溶液产生的电信号与检测对象的活度有关；应用均可分为直接法和滴定(电化学装置作为终点显示装置)。个性问题：（1）电位分析：离子选择电极与膜电位（2）电流滴定：电解产生滴定剂（3）极谱分析：浓差极化重点掌握：原理、特点与应用电化学电池将化学能与电能进行转换的装置称为电化学电池。将化学能转变为电能的化学电池称为原电池；将电能转变成化学能的化学电池称为