环境监测中的电化学分析法

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,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,*,单击此处编辑母版标题样式,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,*,环境监测中的电化学分析法,应用方法,1,离子选择电极法,2,库仑分析,3,极谱法和伏安法,离子选择电极法,(ion selective electrode),实验,原,理,:,电极电位与相应离子的活度符合,Nernst,公式,的一类电化学传感器,内参比电极：Ag/AgCl,内参液：待测离子+Cl,-,敏感膜,结构：,离子选择电极在环境监测中的应用,离子选择电极法,大气及烟道废气中氟大气,工业废水中氰化物,工业废水中微量银,工业废水和海洋底质硫化物,水体中铅,空气中氰含量,离子选择电极法测定氟离子,原理,:已知体积的空气通过磷酸氢二钾浸渍的滤膜时，氟化物被固定或阻留在滤膜上，滤膜上,的氟化物用盐酸溶液浸溶后，用氟离子选择电极法测定。,氟,离子选择电极是目前最成熟的一种离子选择电极。将氟化镧单晶（掺入微量氟化铕,（,）以增加导电性）封在塑料管的一端，管内装0.1 moL.L-,1NaF,和0.1 moL.L-1NaCl溶液，以Ag-AgCl电极为参比电极，构成氟离子选择电极。用氟离子选择测定水样时，以氟离子选择电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极，组成的测量电池为,氟离子选择电极试液SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为,即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比，氟离子选择电极一般在110-6 mol.L-1范围符合能斯特方程式。,极法测定氟离子,离子选择电极法测定氟离子,推荐要点：测定快速准确，自动化程度高是主要特点，但F-电极价格较贵，目前国内已经广泛采用此方法，EIUTECH的F-电极部分用户使用2年以上仍没有任何问题，寿命大大高于其它同类产品，电极在正式测定前，使用需要标准品对电极/仪器系统进行预先校正，标准品，离子强度调节试剂也可以由用户自己配制。,库仑分析法,1.,基本原理,法拉第第一定律:,物质在电极上析出产物的质量W与电解池的电量Q成正比。,法拉第第二定律:,式中：,M,为物质的摩尔质量（g），,Q,为电量（1库仑=1安培1秒），,F,为法拉第常数（1F=96487库仑），,n,为电极反应中转移的电子数。,装置,库仑分析法,分类,控制电位库仑分析法,恒电流库仑滴定法,动态库仑分析法,库仑分析法在环境监测中的应用,库仑分析法,工业废水中铬,污水中化学耗量（COD）,废水中砷,大气中氮氧化物,大气中二氧化硫,制革废水中挥发酚,大气中臭氧和总氧化剂,大气中一氧化碳,废水中甲醛,油品中溴值,微库仑分析技术,特点：灵敏，快速，方便,原理与分析过程：,（以电生Ag+为例）,含Ag+底液的电位为：E,测,，,设：偏压为E,偏,，,使:E,测,=E,偏,，,则:E=0，,I,电解,=0，,体系处于平衡。,微库仑分析技术,分析过程描述：,当含Cl-的试样进入到滴定池后，,与Ag+反应生成AgCl，使Ag+浓度降低，,则：,E,测,E,偏,E,0，即平衡状态被破坏。,产生一个对应于,E,量的电流,I,流过滴定池。,在阳极（银电极）上发生反应：Ag Ag+e,滴定池中继续发生次级反应：,Ag+Cl-AgCl,当Cl-未反应完全之前，溶液的电位始终不等于,E,偏，电解不断进行。,当加入的Cl-反应完全后,，Ag+低于初始值，电解电流将持续流过电解池直到溶液中Ag+达到初始值。此时,：,E,测=,E,偏，,E,=0，使,I,电解=0，体系重新平衡。,电解停止。随着试样的不断加入，上述过程不断重复,。,卡尔 费休（,Karl Fisher,）法测定微量水,基本原理：,利用I2 氧化SO2 时，水定量参与反应。,I,2,+SO,2,+2H,2,O=2HI+H,2,SO,4,以上反应为平衡反应，需要破坏平衡：,卡尔.费休试剂：由碘、吡啶、甲醇、,二氧化硫、水按一定比例组成。,（1）吡啶：中和生成的HI,（2）甲醇：防止副反应发生,电解产生碘。,1,g水,对应10.722毫库仑电量。,极谱法和伏安法,原理,伏安法和极谱法是一种特殊的电解方法。以小面积、易极化的电极作工作电极，以大面积、不易极化的电极为参比电极组成电解池，电解被分析物质的稀溶液，由所测得的电流电压特性曲线来进行定性和定量分析的方法。当以滴汞作工作电极时的伏安法，称为极谱法，它是伏安法的特例。,基本装置,13.1 极谱分析与极谱图,一、极谱分析基本装置,阳极,阴极,改变电阻(电压),测量(记录电压),绘制,i-U,曲线,(极谱曲线),在环境监测中的应用,微量酚的测定,甲醛和乙醛的测定,空气中二甲苯的测定空气中,工业废水中镉、铜、锌、铅的连续测定,水体中六价铬及总铬的测定,农药残留量杀虫双的测定,污水中汞钙镁钴的测定,Thank You!,