仪器分析法简单介绍

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第三章 仪器分析法简单介绍,本章基本要求,:,1.,掌握光电比色法和可见分光光度法,的基本原理,特点,数据处理以及朗,伯,-,比尔定律,2.,熟悉常用的指示电极和参比电极的,电极反应和电极电位的表达式,偏,离朗伯,-,比尔定律的原因,3.,了解电位滴定和电流滴定的原理,第一节 电位滴定和电流滴定,一,.,概论,电化学滴定,:,在滴定过程中,随着化,学反应的进行,常导致被滴溶液电化,学性质的变化。利用测量被滴溶液,的电化学性质,以其变化来确定终点,的方法,称为电化学滴定。,电位滴定,:,在化学电池中滴加能与,待测物质发生定量反应的标准溶液,测,量滴定过程中的电极电位或电池电动,势,根据计量点附近电极电位或电池电,动势的突跃以确定终点的方法,称为电,位滴定。,电位滴定装置图,电流滴定,:,测量滴定过程中流过电极的,电流,根据计量点附近电流,突跃以确定终点的方法,称,为电流滴定。,与一般滴定分析方法比较,电位和,电流滴定的优点：,(1),用电信号指示滴定终点,测定结果,准确,误差较小,精密度高,重现性,好,;,(2),灵敏度高,可测定浓度低至,10,-5,10,-6,mol/L,的组分；,(3),能用于无适宜指示剂,溶液颜色太,深,溶液浑浊等情况下的滴定分析,;,(4),能用于某些物理化学常数等的测,定；,(5),便于实现自动化和连续滴定。,二,.,指示电极和参比电极,(1),化学电池,原电池,:,将化学能转化为电能的,化学电池称为原电池。,电解池,:,将电能转化为化学能的,化学电池称为电解池。,(2),指示电极,指示电极,:,在化学电池中能用以,反映待测离子活度,发生,所需电化学反应或响应,激发讯号的电极。,基于电子交换的电极,a.,零类电极,(,氧化还原电极,),组成,:,由惰性导电材料,(,如,Pt,Au,C,等,),还原态同时存在的溶液中构成。,例如,:,将,Pt,丝插入含,Fe,3+,和,Fe,2+,离子的,溶液中。,Fe,3+,+e Fe,2+,b.,第一类电极,组成,:,由金属插入该金属离子溶,液中构成。,例如,:,将,Ag,丝插入,Ag,+,离子溶液,中构成第一类电极。,c.,第二类电极,组成,:,由金属表面覆盖其难溶盐,插,入与此难溶盐具有相同阴离,子的可溶盐溶液中构成。,例如,:,表面覆盖,AgCl,的,Ag,丝,插入含,Cl,-,离子的溶液中,构成,Ag-AgCl,电极即为第二类电极。,d.,第三类电极,组成,:,由金属、该金属的难溶盐,与,此难溶盐有共同阴离子的另,一金属的难溶盐以及该另一,金属离子溶液构成。,基于离子交换和扩散的电极,(,膜电,极,),膜电极电位的产生是,由于离子交换和扩散的,结果,其值随溶液中被测,离子活度改变而改变,并符合能斯特方程。,上式中阳离子取“,+”,阴离子取“,-”,Z,为离子电荷数,;,a,i,为响应离子活度,;,K,为常数。,例如,:pH,玻璃电极即为一种膜电极。,作为指示电极应满足的条件：,A,电极电位与离子活 度符合能斯特方程式；,B,响应快,重现性好；,C,结构简单,使用方便。,(3),参比电极,参比电极,:,在恒温或恒压,条件下,具有确定电位值的,电极。,甘汞电极,电极反应和电极电位为：,据此可知,a,Cl,-,改变时,随之改变。,25,时,不同浓度,KCl,溶液对应的甘汞,电极的电极电位分别为：,KCl,浓度（,mol/L,）,0.1 1.0,饱和,电极电位（,V,）,0.3356 0.2828 0.2443,当,KCl,溶液为饱和溶液时，称为饱和,甘汞电极,(SCE),。,银,-,氯化银电极,1,可以看出,银,-,氯化银电极的电极电位决定于,Cl,-,的活度。,25,时,不同浓度的,KCl,溶液对应的电极电位分别为：,KCl,溶液浓度,(mol/L)0.1 1.0,饱和,电极电位,(V)0.2880 0.2355 0.200,对参比电极的要求：,作为参比电极,除电位值确知并恒定外,还要求电极反应可逆性好,电流密度小,重现性好,温度系数小,装置简单,使用寿命长等。,(4),电极电位的测定,选择适当的指示电极,参比电极与试液组成原电池,其电动势,E,=,+,-,-,