仪器分析 武汉大学 电分析导论

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1、仪器简单，广泛普及，发展迅速的一类方法。电分析化学第十三章电分析化学导论一．定义和内容1．   定义换言之，就是说什麽叫电分析化学？尽管存在不同意见，一些著名学者还是提出了大多数人可接受的定义。50年代，I.M.Kolthoff提出：ElectroanalyticalChemistryastheapplicationofelectrochemistrytoanalyticalchemistry。80年代，由于分析化学的快速发展，电分析化学的内容的扩充和更新，这一定义不能准确适应，J.A.Plambeck修正了这一定义：Electroanalyticalchemist

2、ryisthatbranchofchemicalanalysisthatemployselectrochemicalmethodstoobtaininformationrelatedtotheamounts,properties,andenvironmentsofchemicalspecies.在我国早期引用Kolthoff的定义。80年代后，提出的中文定义为：“依据电化学和分析化学的原理及实验测量技术来获取物质的质和量及状态信息的一门科学。”2.内容至少可概括为：成分分析和形态分析；动力学和机理分析；表面和界面分析等方面的内容。现有方法约200种。在科学研究、工农

3、业生产，几乎处处都有电分析方法的应用。二．分类三种分类方法1．经典方法：按原理命名，划分为五大类（1）电导分析（G=1/R），（2）电位分析（E=k+SlogC），（3）库分析（Q=nFM），(4)电解分析（就指电重量方法），（5）伏安和极谱法（i=kc）。2．按激发信号分类：（1）电位激发（计时电流，伏安和极谱，库仑），（2）电流激发（计时电位，恒流电解，库仑等），（3）滴定剂激发（滴定方法等）。3．按电极反应本质分类（IUPAC建议方法）。（1）既无双电层，也无电极反应。电导法，电导滴定法等。（2）有双电层无电极反应。微分电容，非法拉第法等。（3）有电极反应。A

4、．电解电流=0B．电解电流≠0这类方法,IUPAC建议，划分成三类（1）施加恒定激发信号，（2）施加可变的大振幅激发信号，（3）施加小振幅度激发信号。三．发展历史与展望发展历史可概适为四阶段：．1.初期阶段，方法原理的建立1801年W.Cruikshank，发现金属的电解作铜和银的定性分析方法。1834年M.Faraday发表“关于电的实验研究”论文，提出Faraday定律Q=nFM。1889年W．Nernst提出能斯特方程。1922年，J．Heyrovsky，创立极谱学。1925年，志方益三制作了第一台极谱仪。1934年D．Ilkovic提出扩散电流方程。（Id

5、=kC）2.电分析方法体系的发展与完善电分析成为独立方法分支的标志是什么呢？就是上述三大定量关系的建立。50年代，极谱法灵敏度，和电位法pH测定传导过程没有很好解决。3.近代电分析方法固体电子线路出现，从仪器上开始突破，克服充电电流的问题，方波极谱，1952G．C．Barker提出方波极谱。1966年S．Frant和J．Ross提出单晶（LaF3）作为F—选择电极，“膜电位”理论建立完善。其它分析方法，催化波和溶出法等的发展，主要从提高灵敏度方面作出贡献。4．现代电分析方法时间和空间上体现“快”，“小”与“大”。（1）化学修饰电极（chemicallymodifie

6、delectrodes）（2）生物电化学传感器（Biosensor）（3）光谱一电化学方法（Electrospectrochemistry）（4）超微电极（Ultramicroelectrodes）（5）另一个重要内容是微型计算机的应用，使电分析方法产生飞跃。（1）袖珍微型化仪器袖珍化，电极微型化。（2）生命过程的模拟研究生命过程的氧化还原反应类似电极上的氧化还原，用电极膜上反应模拟生命过程，可深化认识生命过程。（3）活体现场检测（无损伤分析）。5.展望