1电位分析法概述

主编：黄一石绪论•分析化学是研究物质组成的科学。•化学分析滴定分析•称量分析是根据物质化学性质来测定物质组成分析化学•仪器分析根据物质的物理性质或物理化学性质来确定物质组成及相对含量•仪器分析特点：快速，灵敏，准确一.仪器分析方法及分类•光学分析法根据测定的方法原理可分为电化学分析法•色谱•(一）光学分析法•原理：物质对光的吸收或被测物质能被激发产生特征光谱而进行定性，定量分析，它包括•1.比色法：比较溶液颜色深浅来确定物质含量•它包括目视比色，光电比色两种方法•2.分光光度法：基于物质的分子或原子对光产生选择性吸收，根据对光的吸收程度来确定物质含量，它包括可见紫外分光光度法，红外光谱法，原子吸收光谱•3.原子发射光谱法：基于物质中的原子能被激发产生特征光谱，根据光谱的波长及强度进行定性定量分析•（二）电化学分析法•原理：基于物质的电化学性质与浓度的关系来测定被测物含量，它包括•1.电位分析法：直接电位法，电位滴定法•2.电导分析法：直接电导法，电导滴定法•3.库伦分析法：库伦滴定法，控制电位库伦法•4.极谱分析法：经典极谱法，示波极谱法•（三）色谱分析法•原理：基于物质在两相中分配系数不同而将混合物分离，然后用检测器测定各组分含量的分析方法，它包括•1.气相色谱分析法：流动相为气体,固定相为固体或液体•2.高效液相色谱分析法•3.薄层层析法：把载体均匀铺在一块玻璃板上形成薄层，被测组分在此薄层上进行色谱分离，用双波长薄层扫描仪自动扫描测定其含量。•4.纸色谱：以纸作载体，以纤维吸附的水分为固定相，样品点在纸条的一端，用流动相展开以达到分离，然后进行定性与定量分析。•二.仪器分析的作用•1.石油工业和化学工业方面•GC,HPLC,红外，紫外，核磁共振已在石油，化工的生产和科研中得到应用。•2.环境保护•饮软水区域的居民，心血管病死亡率比饮硬水区域高50%。•缺Li,V区域冠心病死亡率显著提高。•缺Mn,Mg食道癌高发地•缺Zn,Cu,心血管病，高血脂•香烟烟雾中有苯并比致癌物，法国LC工作者发现。•3.冶金分析•4.药物分析•三．仪器分析的发展趋势•1.新的仪器，新的分析方法不断涌现。•2.微型计算机化和完全自动化。•3.多机联用第一章电位分析法•§1.1.1电位分析法基本原理一．概述1.电化学分析是利用物质的电学及电化学性质进行分析的一类分析方法，是仪器分析的一个重要分支。根据测量的参数不同，电化学分析法主要分为电位分析法，库伦分析法，极谱分析法，电导分析法及电解分析法等。2.电位分析法：利用电极电位与离子浓度之间的关系测定离子浓度的方法。可分为直接电位法和电位滴定法。二．原电池与电解池示意图：•电池的表示方法（–）Cu│CuSO4(0.02mol/L)┋┋AgNO3(0.02mol/L)│Ag（+）•电动势：E电池=E右-E左•单竖线“｜”表示不同的相界面；双竖线“‖”表示盐桥，说明有两个接界面。双竖线两侧有两个半电池，习惯上把正极写在右边，负极写在左边。•电池半反应：Cu极：Cu==Cu2++2e-（电子由外电路流向Ag极）Ag极：Ag++e-==Ag电池反应：Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+（反应自发进行）•Cu极（阴极)：Cu2++2e-==Cu•Ag极(阳极）：Ag-e-==Ag+•电池反应2Ag+Cu2+===Cu+2Ag+•（反应不能自发进行）•必须外加能量，即电解才能进行。•（阳极）AgNO3(0.02mol/L)│Ag┋┋Cu│CuSO4(0.02mol/L)（阴极）思考题：1.试写出CU-Zn原电池的电池表达式及电极反应式？2.盐桥的作用？3.如果电解时，电极分别用作Zn（接电源负极），和CU(接电源正极），电极反应式？思考题答案•1.（–）Zn│Zn2+(0.02mol/L)┋┋Cu2+(0.02mol/L)│Cu（+）•2.•负极：Zn-2e==Zn2+•正极：Cu2++2e==Cu•3.•阳极：Cu-2e==Cu2+•阴极：2H++2e==H2三.电位分析法的分类及特点1.分类：电位分析法是将一支电极电位与被测物质的活度有关的电极（称指示电极）和另一支电位已知且保持恒定的电极（称参比电极）插入待测溶液中组成化学电池，在零电流的条件下，通过测定电池电动势，进而求得溶液中待测组分含量的方法。它包括直接电位法和电位滴定法。•2.特点：(1)直接电位法是通过测量化学电池的电动势，从而得知指示电极的电极电位，再通过指示电极的电极电位与溶液中被测离子的活（浓）度的关系，求得被测组分含量的方法。直接电位法具有简便，快速，灵敏，应用广泛的特点。(2)电位滴定法分析结果准确度高，容易实现自动化控制，能进行连续和自动滴定，广泛用于酸碱，氧化还原，沉淀，配位等各类滴定反应终点的确定，特别是那些滴定突跃小，溶液有色或浑浊的滴定，使用电位滴定可以获得理想的结果。此外，电位滴定还可以用来测定酸碱的离解常数，配合物的稳定常数等。