电化学分析法导论ppt课件.ppt

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1、第11章电化学分析法导论电分析化学ElectroanalyticalChemistry7/27/202111.定义：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。一、定义和内容7/27/202122.内容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。应用广泛。7/27/20213电化学分析法的共同特点：在进行测定时，使试样溶液作为电化学电池的一个组成部分，然后研究它的某些电化学特征，测定某种电物理量来求得分析结果。7/27/20214特点：(1)分析速度快　(2)灵敏度高(3)选择性好(4)仪器简单、经济，易于微型化(5)

2、测量活度　　(6)所需试样的量较少(7)易于自动控制(8)化学平衡常数的测定、反应机理及历程7/27/20215二．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）库仑分析（Q=nFM），(4)电解分析（就指电重量方法），（5）伏安和极谱法（i=kc）。7/27/202162．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）。7/27/202173．按电极反应本质分类（IUPAC建议方法）（1）既无

3、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．电解电流=0B．电解电流≠07/27/20218按方法原理可分为三类1．以电化学参数与待测物含量之间直接关系为基础。如电位法，E=f(c)2．转入第二相中进行测定。如电重量分析法。Ag+Ag3．以电化学参量变化指示容量分析终点变化。如电位滴定法7/27/20219三、发展历史与展望1.初期阶段，方法原理的建立1801年W.Cruikshank，发现金属的电解作为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Far

4、aday定律Q=nFM。7/27/2021101889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=kc）7/27/2021112.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：三大定量关系的建立50年代，极谱法灵敏度，但电位法pH测定，传导过程没有很好解决。7/27/2021123.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．Fran

5、t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。7/27/2021134.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（chemicallymodifiedelectrodes）（2）生物电化学传感器（Biosensor）（3）光谱－－电化学方法（Electrospectrochemistry）（4）超微电极（Ultramicroelectrodes）（5）微型计算机的应用，电分析方法产生飞跃7/27/2021145.展望（1）袖珍微型化仪器

6、袖珍化，电极微型化。（2）生命过程的模拟研究（3）活体现场检测（无损伤分析）。7/27/20211511-1电化学电池化学能与电能互相转变的装置称为电化学电池（electrochemicalcell）。原电池和电解池能自发地将化学能转变成电能的装置称为原电池（Galvaniccell）；而需要从外部电源提供电能迫使电流通过，使电池内部发生电极反应的装置称为电解池（Electrolyticcell）。7/27/202116化学电池中的电子及电荷流动化学电池是化学能与电能互相转换的装置:A)在Zn、Cu电极及外接导线中，电子作为电荷载体在Zn片与Cu片间传递．B)在溶液

7、中，导电由阴、阳离子的迁移来完成．7/27/202117在左半电池中：Zn2+→←SO42-在右半电池中：Cu2+→←SO42-盐桥中：Ｋ＋→右左←Cl-7/27/202118C)电极表面/溶液界面，通过氧化还原反应(半反应)将电子与离子两个通道结合起来：阳极：Zn(s)⇋Zn2++2e氧化反应阴极：Cu2++2e⇋Cu(s)还原反应电池总反应：Zn(s)+Cu2+⇋Zn2++Cu(S)7/27/202119将发生氧化反应的电极（离子失去电子）称为阳极(Anode)发生还原反应的电极（离子得到电子）称为阴极(Cathode)7/27/202120阴极反应第一Cu