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电化学分析法概述

  电化学分析法
  电化学分析法是使待测对象组成一个化学电池,通过测量电池的电动势、电流和电导等物理量实现对待测物质测定的分析方法。根据测量的物理量不同,电化学分析法可分为电位分析法、电导分析法、点解分析法、库伦分析法和极谱分析法等
  电位分析法概述
  电位分析法是电化学分析中的一种方法,它是一种在零电流下测量电极电位的方法,其中包括直接电位法和电位滴定法。直接电位法是通过测量电池电动势来确定待测离子活度的分析方法,电位滴定法是通过测量滴定过程中电池电动势的变化来确定终点的分析方法。电极的电极电位随金属离子活度的变化而变化,这种电极电位随待测离子活度不同而变化的电极称为指示电极。由于单一电极的电极电位无法直接测量,在电位分析法中,常将一支指示电极与另一支电位恒定的参比电极和待测溶液组成工作电池来测量其电动势。
  参比电极
  参比电极是指其电极电位恒定,不随溶液组分的改变而改变的电极,它是测量电池电动势和计算电极电位的基准,标准氢电极就是最精确可靠的参比电极,但因制作麻烦,操作条件难以控制,使用起来很不方便,故在一般电化学分析中不适用准氢电极,经常使用的是甘汞电极和银氯化银电极。
  甘汞电极 是由金属汞、甘汞以及氯化钾溶液组成的电极,甘汞电极是由两个玻璃套管组成:内管中封接一根铂丝、铂丝插入纯汞中,内管下端放置一层甘汞和汞的糊状物,外玻璃管中成有KCI溶液,内外玻璃管下端是由陶瓷砂芯或玻璃砂芯组成的多孔的毛细管通道。
  指示电极
  电极的电位随着溶液中待测离子的活度变化而变化的电极叫指示电极,指示电极种类繁多,大体上可归类为金属电极、金属-金属难溶盐电极、惰性电极和膜电极等,现小编给大家做如下简单介绍
  金属电极 诸如银铜铅和镉等金属,插入相应离子溶液中,其电位都能准确反映出溶液中相应离子的活度,例如将金属银浸入银盐溶液中即可发生反应。
  金属-金属难溶盐电极 在金属表面覆盖一层该金属难溶盐的涂层,即构成此种电极,将它浸入在该熔盐阴离子的溶液中,其电极电位仅随该阴离子的活度变化而变化,因此,便成为该阴离子的指示电极。
  惰性电极 是由惰性材料如铂、金或石墨等构成的,这种电极本身不参加氧化还原反应,仅仅是协助电子转移。这类电极浸入由同种元素的两种氧化状态的离子组成的溶液中,其电极电位随两种离子的比例变化而变化。
  玻璃电极 玻璃电极的发展开始于20世纪初,最初是对插入两种氢离子浓度不同的溶液中的玻璃膜所产生的电位进行观测,进一步研究证明某些类型的玻璃膜电位大小与溶液的酸度呈定量光学。
  离子选择电极
  离子选择电极是一种能从含有其他离子的溶液中选择的测出某一特定离子活度的电极,其电极电位与相应离子活度满足Nernst关系式,pH玻璃电极实际上就是氢离子选择电极,其他还有很多种类的离子选择电极用于分析测定。
  电位滴定
  直接电位法对电极相应斜率和稳定性的要求很高,并且往往受到电极性质的限制,应用上仍不够广泛,电位滴定是一种测量滴定反应过程中电位变化的方法,所使用的指示电极不必像前者要求那样严格,并且还可利用化学反应简介的测定很多本身无相应指示电极的离子以及非水体系。
  极谱分析法概述
  极谱分析法是一种特殊形式的电解分析法,它是利用表面周期性更新的滴汞电极、饱和甘汞电极组成工作电极,通过电解待测物质的稀溶液得到的电流-电压曲线来进行测定的一种电化学分析方法。它有以下特点:
  灵敏度高
  相对误差低,准确度可与光度法媲美
  在适当条件下,可同时测定四五个离子,不必预先分离
  分析时只需很少量的试样
  分析速度快,试样溶液准备好后,定量测定只需要几分钟。
  电解时通过的电流很小,分析后溶液成分含量基本上没有改变,可以重复进行分析
  凡是滴汞电极上可起到氧化还原反应的物质,包括金属离子、金属配合物、阴离子以及有机化合物,都可用极谱分析法测定,某些不起氧化还原反应的物质,也可设法用间接法测定。 

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