电分析化学导论（课件）- 《分析化学》同步教学（人卫版第9版）

Analytical Chemistry 电分析化学导论 分析化学 电分析化学的特点 1. 什么是电分析化学 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。 2. 电分析化学的重要特征 （1）直接通过测定电流、电位、电导、电量等物理量， 在溶液中有电流或无电流流动的情况下，来研究、确 定参与反应的化学物质的量。 （2）依据测定电参数分别命名各种电分析化学方法： 如电位、电导分析法； （3）依据应用方式不同可分为： 直接法和间接法。 3. 电分析化学的特点 （1）灵敏度、准确度高，选择性好 被测物质的最低量甚至可以达到10-15 mol/L数量级。 （2）电化学仪器装置较为简单，操作方便 直接得到电信号，易传递，尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析。 （3）应用广泛 传统电化学分析：无机离子的分析； 测定有机化合物也日益广泛； 有机电化学分析； 药物分析（临床检测）； 活体分析。 参考文献 A.J. Bard，L.R. Faulkner 著，邵元华 等译，电化学方法原理及应用（第2版），化学工业出版社，北京， 2005 彭图治 编，分析化学手册(4)—电化学分析(第2版)，化学工业出版社，北京，2003 高小霞 等，电化学分析导论，科学出版社，北京，1986 俞汝勤，离子选择性电极分析法，人民教育出版社，北京，1980 黄德培，沈子琛 等，离子选择电极的原理及应用，新时代出版社，北京，1982 郑建斌 等, 离子敏感场效应晶体管及其应用, 分析化学, 1995, 23(7), 842 董绍俊 等，化学修饰电极，科学出版社，2003 傅献彩 等，物理化学，高等教育出版社，北京，1990 电分析化学的类别 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。 1. 电位分析法（4学时） 电位分析法按应用方式可为两类 ： 直接电位法: 电极电位与溶液中电活性物质的活度有关，通过测量溶液的电动势，根据能斯特方程计算被测物质的含量； 电位滴定: 分析法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，通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。 研制各种高灵敏度、高选择性的电极是电位分析法最活跃的研究领域之一。 2.电解与库仑分析法（2学时） 电解分析： 在恒电流或控制电位条件下，使被测物质在电极上析出，实现定量分离测定目的的方法。 电重量分析法： 电解过程中在阴极上析出的物质量通常可以用称重的方法来确定。 库仑分析法： 依据法拉第电解定律，由电解过程中电极上通过的电量确定电极上析出的物质量的分析方法 电流滴定或库仑滴定： 恒电流下电解产生的滴定剂与被测物作用。 3.极谱法与伏安分析（4学时） 伏安分析：通过测定特殊条件下的电流—电压曲线来分析电解质的组成和含量的一类分析方法的总称。 极谱分析：使用滴汞电极的一种特殊的伏安分析法。曾获得诺贝尔化学奖。 交流示波滴定装置 极谱记录装置 4. 电导分析（物理化学课程中有详细阐述） 普通电导分析:溶液与电极直接接触 高频电导分析:溶液与电极不直接接触 原理：依据溶液电导与电解质关系； 应用：检验水的纯度 测定弱电解质的电离度和离解常数 测定难溶盐的溶解度 电导滴定 酸雨监测 电分析化学的应用领域 1.化学平衡常数测定 2.化学反应机理研究 3.化学工业生产流程中的监测与自动控制 4.环境监测与环境信息实时发布 5.生物、药物分析 6.活体分析和监测（超微电极直接刺入生物体内） 食品中水分的测定GB 5009.3-2010 淀粉类制品卫生标准的分析方法GB T5009.53-2003 食品中氟的测定GBT5009.18-2003 电位滴定分析奥美拉唑含量（药典法） 电位滴定仪测兰索拉唑含量(欧标药典) 化学电池 电极：将金属放入对应的溶液后所组成的系统。 化学电池：由若干支电极构成的系统；化学能与电能的转换装置； 电分析化学法中涉及到两类化学电池： 原电池：自发地将化学能转变成电能； 电