現(xiàn)代水檢測(cè)技術(shù)電化學(xué)分析法概述課件

第二章

電化學(xué)分析基礎(chǔ)

第一節(jié)電化學(xué)分析法概述2.1.1電化學(xué)分析的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法2.1.2電化學(xué)分析法的類別2.1.3電化學(xué)分析的應(yīng)用領(lǐng)域Introductiontoelectro-chemicalanalysisGeneralizationofelectrochemicalanalysis2022/12/14第二章

電化學(xué)分析基礎(chǔ)第一節(jié)2.1.1電化學(xué)分析的特12.1.1電化學(xué)分析的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法1.什么是電化學(xué)分析

應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，依據(jù)物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)來測(cè)定物質(zhì)組成及含量的分析方法稱為電化學(xué)分析或電分析化學(xué)。2.電化學(xué)分析法的重要特征

（1）直接通過測(cè)定電流、電位、電導(dǎo)、電量等物理量，在溶液中有電流或無電流流動(dòng)的情況下，來研究、確定參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的量。

（2）依據(jù)測(cè)定電參數(shù)分別命名各種電化學(xué)分析方法：如電位、電導(dǎo)分析法；（3）依據(jù)應(yīng)用方式不同可分為：直接法和間接法。2022/12/142.1.1電化學(xué)分析的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法1.什么是電化學(xué)3.電化學(xué)分析法的特點(diǎn)（1）靈敏度、準(zhǔn)確度高，選擇性好

被測(cè)物質(zhì)的最低量可以達(dá)到10-12mol·L-1數(shù)量級(jí)。（2）電化學(xué)儀器裝置較為簡(jiǎn)單，操作方便

直接得到電信號(hào)，易傳遞，尤其適合于化工生產(chǎn)中的自動(dòng)控制和在線分析。（3）應(yīng)用廣泛

傳統(tǒng)電化學(xué)分析：無機(jī)離子的分析；測(cè)定有機(jī)化合物也日益廣泛；有機(jī)電化學(xué)分析；藥物分析；電化學(xué)分析在藥物分析中也有較多應(yīng)用?；铙w分析。2022/12/143.電化學(xué)分析法的特點(diǎn)（1）靈敏度、準(zhǔn)確度高，選擇性好204.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)方法電化學(xué)分析方法繁多，應(yīng)注意歸納總結(jié)。

共性問題：

溶液的電化學(xué)性質(zhì)；電極性質(zhì)；基本原理；一般來說，溶液產(chǎn)生的電信號(hào)與檢測(cè)對(duì)象的活度有關(guān)；應(yīng)用均可分為直接法和滴定(電化學(xué)裝置作為終點(diǎn)顯示裝置)。

個(gè)性問題：

（1）電位分析：離子選擇電極與膜電位（2）電流滴定：電解產(chǎn)生滴定劑（3）極譜分析：濃差極化

重點(diǎn)掌握：原理、特點(diǎn)與應(yīng)用2022/12/144.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)方法電化學(xué)分析方法繁多，應(yīng)注意5.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)參考資料(1)《電化學(xué)分析導(dǎo)論》，科學(xué)出版社，高小霞等，1986(2)《電化學(xué)分析》，中國(guó)科大出版社，蒲國(guó)剛等，1993(3)《電分析化學(xué)》，北師大出版社，李啟隆等，1995(4)《近代分析化學(xué)》，高等教育出版社，朱明華等，19912022/12/145.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)參考資料(1)《電化學(xué)分析導(dǎo)論》，科學(xué)2.1.2電化學(xué)分析法的類別電化學(xué)分析的分類方法按IUPAC的推薦，可分為三類：(1)不涉及雙電層，也不涉及電極反應(yīng)。電導(dǎo)分析。(2)涉及雙電層，但不涉及電極反應(yīng)。電位分析。(3)涉及電極反應(yīng)。電解、庫(kù)侖、極譜、伏安分析等。2022/12/142.1.2電化學(xué)分析法的類別電化學(xué)分析的分類方法2習(xí)慣分類方法（按測(cè)量參數(shù)分類）：(1)電導(dǎo)分析法：測(cè)量電導(dǎo)值；(2)電位分析法：測(cè)量電動(dòng)勢(shì)；(3)電解分析法：測(cè)量電解過程電極上析出物重量；(4)庫(kù)侖分析法：測(cè)量電解過程中的電量；(5)伏安分析：測(cè)量電流與電位變化曲線；(6)極譜分析：使用滴汞電極時(shí)的伏安分析。2022/12/14習(xí)慣分類方法（按測(cè)量參數(shù)分類）：(1)電導(dǎo)分析法：測(cè)量電導(dǎo)1.電位分析法電位分析法按應(yīng)用方式可為兩類：

直接電位法：電極電位與溶液中電活性物質(zhì)的活度有關(guān)，通過測(cè)量溶液的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)能斯特方程計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的含量。電位滴定：分析法用電位測(cè)量裝置指示滴定分析過程中被測(cè)組分的濃度變化，通過記錄或繪制滴定曲線來確定滴定終點(diǎn)的分析方法。

研制各種高靈敏度、高選擇性的電極是電位分析法最活躍的研究領(lǐng)域之一。2022/12/141.電位分析法電位分析法按應(yīng)用方式可為兩類：電位滴定2.電解與庫(kù)侖分析法

電解分析：在恒電流或控制電位條件下，使被測(cè)物質(zhì)在電極上析出，實(shí)現(xiàn)定量分離測(cè)定目的的方法。電重量分析法：電解過程中在陰極上析出的物質(zhì)量通常可以用稱重的方法來確定。庫(kù)侖分析法：依據(jù)法拉第電解定律，由電解過程中電極上通過的電量確定電極上析出的物質(zhì)量的分析方法電流滴定或庫(kù)侖滴定：恒電流下電解產(chǎn)生的滴定劑與被測(cè)物作用。2022/12/142.電解與庫(kù)侖分析法電解分析：在恒電流或控3.極譜法與伏安分析

伏安分析：通過測(cè)定特殊條件下的電流—電壓曲線來分析電解質(zhì)的組成和含量的一類分析方法的總稱。

極譜分析：使用滴汞電極的一種特殊的伏安分析法。交流示波滴定裝置2022/12/143.極譜法與伏安分析伏安分析：通過測(cè)定特殊條件下的電流4.電導(dǎo)分析

電導(dǎo)分析：

原理：依據(jù)溶液電導(dǎo)與電解質(zhì)關(guān)系；應(yīng)用：高純水質(zhì)分析，酸雨監(jiān)測(cè)。

高頻電導(dǎo)分析：

特點(diǎn)：溶液與電極不直接接觸。

2022/12/144.電導(dǎo)分析電導(dǎo)分析：高頻電導(dǎo)分析：2022/12/122.1.3電化學(xué)分析的應(yīng)用領(lǐng)域1.化學(xué)平衡常數(shù)測(cè)定2.化學(xué)反應(yīng)機(jī)理研究3.化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)流程中的監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制4.環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境信息實(shí)時(shí)發(fā)布5.生物、藥物分析6.活體分析和監(jiān)測(cè)（超微電極直接刺入生物體內(nèi)）2022/12/142.1.3電化學(xué)分析的應(yīng)用領(lǐng)域1.化學(xué)平衡常數(shù)測(cè)定2022內(nèi)容選擇2.1電化學(xué)分析概述

2.2化學(xué)電池與電極電位

2.3電極與電極類別

2.4

電極-溶液界面的傳

質(zhì)過程與類型結(jié)束2022/12/14內(nèi)容選擇2.1電化學(xué)分析概述結(jié)束2022/12/12第二章

電化學(xué)分析基礎(chǔ)

第一節(jié)電化學(xué)分析法概述2.1.1電化學(xué)分析的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法2.1.2電化學(xué)分析法的類別2.1.3電化學(xué)分析的應(yīng)用領(lǐng)域Introductiontoelectro-chemicalanalysisGeneralizationofelectrochemicalanalysis2022/12/14第二章

電化學(xué)分析基礎(chǔ)第一節(jié)2.1.1電化學(xué)分析的特142.1.1電化學(xué)分析的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法1.什么是電化學(xué)分析

應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，依據(jù)物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)來測(cè)定物質(zhì)組成及含量的分析方法稱為電化學(xué)分析或電分析化學(xué)。2.電化學(xué)分析法的重要特征

（1）直接通過測(cè)定電流、電位、電導(dǎo)、電量等物理量，在溶液中有電流或無電流流動(dòng)的情況下，來研究、確定參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的量。

（2）依據(jù)測(cè)定電參數(shù)分別命名各種電化學(xué)分析方法：如電位、電導(dǎo)分析法；（3）依據(jù)應(yīng)用方式不同可分為：直接法和間接法。2022/12/142.1.1電化學(xué)分析的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法1.什么是電化學(xué)3.電化學(xué)分析法的特點(diǎn)（1）靈敏度、準(zhǔn)確度高，選擇性好

被測(cè)物質(zhì)的最低量可以達(dá)到10-12mol·L-1數(shù)量級(jí)。（2）電化學(xué)儀器裝置較為簡(jiǎn)單，操作方便

直接得到電信號(hào)，易傳遞，尤其適合于化工生產(chǎn)中的自動(dòng)控制和在線分析。（3）應(yīng)用廣泛

傳統(tǒng)電化學(xué)分析：無機(jī)離子的分析；測(cè)定有機(jī)化合物也日益廣泛；有機(jī)電化學(xué)分析；藥物分析；電化學(xué)分析在藥物分析中也有較多應(yīng)用?；铙w分析。2022/12/143.電化學(xué)分析法的特點(diǎn)（1）靈敏度、準(zhǔn)確度高，選擇性好204.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)方法電化學(xué)分析方法繁多，應(yīng)注意歸納總結(jié)。

共性問題：

溶液的電化學(xué)性質(zhì)；電極性質(zhì)；基本原理；一般來說，溶液產(chǎn)生的電信號(hào)與檢測(cè)對(duì)象的活度有關(guān)；應(yīng)用均可分為直接法和滴定(電化學(xué)裝置作為終點(diǎn)顯示裝置)。

個(gè)性問題：

（1）電位分析：離子選擇電極與膜電位（2）電流滴定：電解產(chǎn)生滴定劑（3）極譜分析：濃差極化

重點(diǎn)掌握：原理、特點(diǎn)與應(yīng)用2022/12/144.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)方法電化學(xué)分析方法繁多，應(yīng)注意5.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)參考資料(1)《電化學(xué)分析導(dǎo)論》，科學(xué)出版社，高小霞等，1986(2)《電化學(xué)分析》，中國(guó)科大出版社，蒲國(guó)剛等，1993(3)《電分析化學(xué)》，北師大出版社，李啟隆等，1995(4)《近代分析化學(xué)》，高等教育出版社，朱明華等，19912022/12/145.電化學(xué)分析的學(xué)習(xí)參考資料(1)《電化學(xué)分析導(dǎo)論》，科學(xué)2.1.2電化學(xué)分析法的類別電化學(xué)分析的分類方法按IUPAC的推薦，可分為三類：(1)不涉及雙電層，也不涉及電極反應(yīng)。電導(dǎo)分析。(2)涉及雙電層，但不涉及電極反應(yīng)。電位分析。(3)涉及電極反應(yīng)。電解、庫(kù)侖、極譜、伏安分析等。2022/12/142.1.2電化學(xué)分析法的類別電化學(xué)分析的分類方法2習(xí)慣分類方法（按測(cè)量參數(shù)分類）：(1)電導(dǎo)分析法：測(cè)量電導(dǎo)值；(2)電位分析法：測(cè)量電動(dòng)勢(shì)；(3)電解分析法：測(cè)量電解過程電極上析出物重量；(4)庫(kù)侖分析法：測(cè)量電解過程中的電量；(5)伏安分析：測(cè)量電流與電位變化曲線；(6)極譜分析：使用滴汞電極時(shí)的伏安分析。2022/12/14習(xí)慣分類方法（按測(cè)量參數(shù)分類）：(1)電導(dǎo)分析法：測(cè)量電導(dǎo)1.電位分析法電位分析法按應(yīng)用方式可為兩類：

直接電位法：電極電位與溶液中電活性物質(zhì)的活度有關(guān)，通過測(cè)量溶液的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)能斯特方程計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的含量。電位滴定：分析法用電位測(cè)量裝置指示滴定分析過程中被測(cè)組分的濃度變化，通過記錄或繪制滴定曲線來確定滴定終點(diǎn)的分析方法。

研制各種高靈敏度、高選擇性的電極是電位分析法最活躍的研究領(lǐng)域之一。2022/12/141.電位分析法電位分析法按應(yīng)用方式可為兩類：電位滴定2.電解與庫(kù)侖分析法

電解分析：在恒電流或控制電位條件下，使被測(cè)物質(zhì)在電極上析出，實(shí)現(xiàn)定量分離測(cè)定目的的方法。電重量分析法：電解過程中在陰極上析出的物質(zhì)量通?？梢杂梅Q重的方法來確定。庫(kù)侖分析法：依據(jù)法拉第電解定律，由電解過程中電極上通過的電量確定電極上析出的物質(zhì)量的分析方法電流滴定或庫(kù)侖滴定：恒電流下電解產(chǎn)生的滴定劑與被測(cè)物作用。2022/12/142.電解與庫(kù)侖分析法電解分析：在恒電流或控3.極譜法與伏安分析

伏安分析：通過測(cè)定特殊條件下的電流—電壓曲線來分析電解質(zhì)的組成和含量的一類分析方法的總稱。

極譜分析：使用滴汞電極的一種特殊的伏安分析法。交流示波滴定裝置2022/12/143.極譜法與伏安分析伏安分析：通過測(cè)定特殊條件下的電流4.電導(dǎo)分析

電導(dǎo)分析：

原理：依據(jù)溶液電導(dǎo)與電解質(zhì)關(guān)系；應(yīng)用：高純水質(zhì)分析，酸雨監(jiān)測(cè)。

高頻電導(dǎo)分析：

特點(diǎn)：溶液與電極不直接接觸。

2022/12/144.電導(dǎo)分析電導(dǎo)分析：高頻電導(dǎo)分析：2022/12/122.1.3電化學(xué)分析的應(yīng)用領(lǐng)域1.化學(xué)平衡常