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[原创] 告诉你什么是电化学分析

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[LV.6]虫坛居民III

发表于 2016-6-11 20:53:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
电化学分析法:应用电化学的基本原理和实验技术,依据物质电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称为电化学分析或电分析化学。
类别
电化学分析的分类方法
按IUPAC的推荐,可分为三类:
(1)不涉及双电层,也不涉及电极反应。电导分析。
(2)涉及双电层,但不涉及电极反应。
(3)涉及电极反应。电解、库仑、极谱、伏安分析等。
习惯分类方法(按测量的电化学参数分类):
(1)电导分析法:测量电导值;
(2)电位分析法:测量电动势;
(3)电解(电重量)分析法:测量电解过程电极上析出物重量;
(4)库仑分析法:测量电解过程中的电量;
(5)伏安分析:测量电流与电位变化曲线;
(6)极谱分析:使用滴汞电极时的伏安分析。
应用
(1)化学平衡常数测定及化学反应机理研究
(2)化学工业生产流程中的分析监测与自动控制
(3)食品分析检验,环境分析与监测
(4)生命科学的研究、生物、药物分析
(5)医学检验,疾病的预防、诊断、治疗,活体分析和监测
基本原理
电位分析法:利用电极电位与被测离子浓度或活度之间的关系而建立起来的定量测定的电化学分析方法。
直接电位法: 电极电位与溶液中电活性物质的活度有关。
电位滴定: 用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化。
浓度变化→电极→滴定曲线→计量点
电极反应:

电极反应

电极反应
25℃时,电极电位E与溶液中对应离子活度间的关系为:

25°

25°
对于金属基电极来说,还原态是固体纯金属,它的活度是一常数,定为1,则上式可简化为:

简化

简化
测定电极电位就可测定离子的活度(或浓度),这就是直接电位法的理论依据。
实际工作中,通常测定的是溶液的浓度,而在能斯特方程中则用的是活度,活度与浓度的关系为:
a = γ ·c                                    
(a—活度;γ —活度系数;  c—浓度)
当溶液的浓度极稀时,离子间的相互作用趋于零,这时活度系数可视为1,活度即可认为等于浓度。   
实际应用时,可使待测组分的标准溶液与被测溶液的离子强度相等,此时,活度系数可视为不变,就可以用浓度代替活度。
电位滴定法的原理:在滴定分析过程中,在滴定容器内浸入一对适当的电极,则在化学计量点附近可以观察到电极电位的突变(电位突跃),根据电位突跃可以确定滴定终点。
学习方法
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法(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。

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