电化学分析法PPT课件

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《电化学分析法》课件

电化学分析法的优缺点
优点
准确性高、灵敏度高、选择性好
缺点
操作复杂、实验时间较长
应用前景
在环境监测、药物研究、生物分析等领域具有广泛的应用前景。
总结和展望
电化学分析法的意义
电化学分析法在科学研究和工程应用中发挥着重要的作用，为我们认识和应用化学提供了重要的手段。
未来电化学分析方法的发展趋势
未来，我们可以期待更加高效、快速和精确的电化学分析方法的出现，并在更多的领域得到应用。
透析法
透析法是利用物质在半透膜上的透析性质进行分析的电化学方法。通过离子或分子的扩散过程，可以实现对物质的分离、浓缩和检测。
循环伏安法
循环伏安法是一种通过在电势上下限之间循环扫描电流，研究和分析电极表面的电化学行为的方法。它可以用于研究电极表面的反应动力学、电催化性能等，并在电化学储能、电分析化学等领域得到广泛应用。
恒定电位法
恒定电位法是一种常用的电化学分析方法，通过控制电位保持在恒定值上，测量与电位变化相关的电流，实现对物质的定量或定性分析。该方法需要使用特定的实验装置和操作步骤，确保实验的准确性和重现性。
极谱法
极谱法是一种利用电极在一定电势范围内产生的电流与电势之间的关系，进行分析和检测的电化离子，以及各种化学物质的含量和浓度。
《电化学分析法》PPT课件
这是一份关于电化学分析法的PPT课件，通过本课件，我们将深入探讨电化学分析法的基本原理和应用，帮助大家更好地理解和运用这一重要的分析方法。
什么是电化学分析法
电化学分析法利用电化学反应的原理和方法，对化学物质进行分析和检测。通过控制电位、电流等参数，实现对物质的定量或定性分析。电化学分析法可分为恒定电位法、极谱法、透析法和循环伏安法等不同的分类。

全版仪器分析-电化学分析.ppt

ni：被测离子i的电荷，nj：干扰离子j的电荷
选择性系数Ｋｉ／ｊ的意义
在其它条件相同时，提供相同电位的欲测离子活度αi和干扰离子活度αj的比值
选择性系数愈小，j离子对i离子的干扰愈小
估量某种干扰离子对测定造成的误差
36
相对误差
K (α) i,j
α .精品课件.
ni /nj j
i
100%
47
.精品课件.
(4) 敏化电极
气敏电极
是一种基于界面化学反应的敏化电极，由离子选择性电极与参比电极置于内充有电解质溶液的管中组成的复合电极。
氨电极
NH
4
OH
NH 3
H 2O
48
pH变化→膜电.精位品课件的. 产生→与铵离子浓度相关
酶电极
也是一种基于界面化学反应的敏化电极，酶在界面反应中起催化作用，而催化反应的产物是一种能被离子选择性电极所响应的物质。
9
.精品课件.
10
.精品课件.
原电池
发生氧化反应的电极称为阳极（负极）发生还原反应的电极称为阴极（正极）
电解电池
发生氧化反应的电极称为阳极（正极）发生还原反应的电极称为阴极（负极）
电子流出为负极，电子流入为正极
11
.精品课件.
化学电池可用图解法表示：
Zn︱ZnSO4(0.1mol/L)‖CuSO4(0.1mol/L)︱Cu
如何得到K’?
pH标
E标 K' 0.059
用标准溶液测定
pH试
pH标
E E标 2.303RT /
F
定位旋钮、斜率旋钮和温度旋钮的作用！
31
.精品课件.
32

分析化学第九章电化学分析概论(大学课件)

二. 现代电化学分析的特点及发展趋势
时间和空间上体现“快小”:仪器袖珍化，电极微型化
（1）化学修饰电极（chemically modified electrode）（2）生物电化学传感器（Biosensor）生命过程的模拟研究,生命过程的氧化还原反应类似电极上的氧化还原，用电极膜上反应模拟生命过程，可深化认识生命过程。（3）光谱一电化学方法（ Electrospectrochemistry）（4）超微电极（Ultramicroelectrode）活体现场检测（无损伤分析）
(2)液体接界电位与盐桥
在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。液体接界电位产生的原因：各种离子具有不同的迁移速率而引起。
二、仪器分析方法的分类
Classification of instrument analytical method
光分析法电化学分析法仪器分析质谱分析法
色谱分析法
分析仪器联用技术
热分析法
电化学分析方法的分类
Classification of electrochemical analysis 电导分析法电位分析法电化学分析法电解分析法
（Galvanic cell）阳极：发生氧化反应的电极（负极）；阴极：发生还原反应的电极（正极）；阳极≠正极阴极≠负极电极电位较正的为正极（Electrolytic cell ）阳极：发生氧化反应的电极（正极）；
阴极：发生还原反应的电极（负极）；
阳极=正极阴极=负极
2.电极电位与液接电位
（5）微型计算机的应用Fra bibliotek30 25 20 15 b a c
I/

《电化学分析导论》PPT课件共39页

个性问题：（1）电位分析：离子选择电极与膜电位（2）电流滴定：电解产生滴定剂（3）极谱分析：浓差极化重点掌握：原理、特点与应用
2021/8/6
5. 电化学分析的学习参考资料
(1)《电化学分析导论》，科学出版社，高小霞等，1986 (2)《电化学分析》，中国科大出版社，蒲国刚等，1993 (3)《电分析化学》，北师大出版社，李启隆等，1995 (4)《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等，1991
（3）依据应用方式不同可分为：直接法和间接法。
2021/8/6
3. 电化学分析法的特点
准确度高精密库仑滴定分析的理论相对误差为0.0001% 灵敏度较高有些方法(脉冲伏安法测水中痕量砷, 其最
小含量达10-9%)的灵敏度可与发射光谱等方法相当
测量范围广视具体方法而异（可分析微量、中等含量、纯物质等) 设备较简单、操作方便、易于实现自动化选择性较好除电导分析和恒电流电重量分析法以外,其他都有
1. 什么是电化学分析
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. 电化学分析法的重要特征
（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化学分析方法：如电位、电导分析法；
《电化学分析导论》PPT课件
第一章电化学分析导论
an introduction to electrochemical analysis
第一节电化学分析法概述
generalization of electrochemical analysis

第2章电化学分析法导论仪器分析ppt课件

E电池= E+ - E-+ EL
式中EL为液体接界电位。
铜锌原电池由于右边铜电极的电位比锌电极高，
故E电池为正值，表示电池反应能自发地进行；
铜锌电解池右边锌电极的电位比铜电极低，则其
E电池为负值，表示电池反应不能自发地进行，必须
外加一个大于该电池电动势的外加电压，才能使电池反应进行。
15
二、电极电位(Electrode Potential)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原电池
电解池
13
正确区分阴、阳极，正、负极
( ) 右左
E为正时，为自发电池，为负时，是电解池。
原电池（Galvanic Cell）：阳极—负极（左-，氧化反应，失电子）阴极—正极（右+，还原反应，得电子）
电解池（Electrolytic Cell）：阴极—负极（右-，与电源负极相连，得电子）阳极—正极（左+，与电源正极相连，失电子）
30
以阴极还原过程为例，在电流密度较大的情况下，单位时间内供给电极的电荷数量相当多，如果电极反应速度很快，则可在维持平衡电位不变的条件下，使金属离子被还原。
相反，如果电极反应速度有限，离子来不及与电极表面上过剩的电子结合，就将使电子在电极表面上积聚起来，从而使阴极电位变负。对于阳极来说，则将使阳极电位变正。
可用于常量组分、微量组分和痕量组分的测定;
选择性高，应用范围广等。
3
2010年7月28日，吉林省永吉县境内发生特大洪水，永吉县经济
开发区新亚强化工厂一批装有三甲基一氯硅烷的原料桶被冲入松花江中。最新
统计称，流入松花江的化工物料桶达7000只左右，其中4000只左右为空桶，
3000只左右为原辅料桶。

《电分析化学》课件

CHAPTER 03
电分析化学实验技术
实验设计原则
科学性原则
实验设计应基于科学原理，能够客观反映事物的本质属性和内在规律。
可行性原则
实验设计应充分考虑实验条件、资源和技术水平，确保实验能够顺利实施。
创新性原则
实验设计应具有创新性，能够探索新的研究领域或验证新的科学假设。
简洁性原则
实验设计应尽量简化实验步骤和操作，以提高实验效率和准确性。
纳米技术
利用纳米材料和纳米结构在电分析化学中的应用，提高检测灵敏度和选择性。
生物技术
结合生物技术和电分析化学，开发新型生物传感器和生物芯片，用于生物分子检测和疾病诊断。
光子学技术
利用光子学原理和技术，开发新型光电化学传感器和光谱电化学分析方法。
交叉学科融合发展
物理学
环境科学
将物理学中的理论和方法应用于电分析化学，如量子化学计算、量子点光谱等。
《电分析化学》ppt课件
目录
• 电分析化学简介 • 电分析化学基础知识 • 电分析化学实验技术 • 电分析化学在环境监测中的应用 • 电分析化学的未来发展与挑战
CHAPTER 01
电分析化学简介
定义与特点
定义
电分析化学是研究电化学分析方法的科学，通过测量电学量来研究物质的化学性质和组成。
特点
灵敏度高、选择性好、操作简便、易于自动化等。
发展历程
早期阶段
18世纪末，伏特电池的发明为电分析化学奠定了基础。
19世纪
电解分析和滴定法等电分析方法开始出现。
20世纪
极谱法、伏安法等电分析方法的出现和应用，推动了电分析化学的发展。
现代

分析化学PPT课件：第八章-电位分析法-第二节-电极的构造和原理-2

（将两个电极先后一起插入pH已知的标液和未知的待测溶液）
EX 参玻参 K'0.059 pHX K''0.059 pHX
ES 参玻参 K'0.059 pHS K''0.059 pHS
EX ES 0.059( pH X pH S )
玻璃电极定义式pHX
pHS
EX ES 0.059
• 软质球状玻璃膜：含Na2O、CaO和SiO2 厚度小于0.1mm 对H+选择性响应
• 内部溶液：pH 6-7的膜内缓冲溶液 0.1 mol/L 的KCl内参比溶液
• 内参比电极：Ag-AgCl电极
玻璃电极——组成电池的表示形式
(-)Ag,AgCl︱缓冲溶液(PH 4或7)︱膜︱H+(x mol/L)‖KCl(饱和)︱Hg2Cl2,Hg (+)
0.059lg aCl ' 0.059lgCCl
(3) 惰性电极：
✓ 应用：测定氧化型、还原型浓度或比值 ✓ 例如：Pt︱Fe3+ (aFe3+)，Fe2+ (aFe2+)
Fe3+ + e → Fe2+
0.059 lg aFe3 aFe2
(4) 膜电极：
✓ 应用：测定某种特定离子 ✓ 例如：玻璃电极；各种离子选择性电极 ✓ 特点（区别以上三种）：
液体接界电位：
在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。液体接界电位产生的原因：
各种离子具有不同的迁移速率而引起。
（动画）：液接电位的产生
实际的液接电位是难以准确计算和单独测量的。因此，在实验中常用盐桥将两溶液相连，以降低或消除液接电位。

电化学应用ppt课件

电镀技术原理及应用领域
电镀技术原理
电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。
电镀技术应用领域
电镀技术广泛应用于机械制造、轻工、电子等行业，如提高零件的耐磨性、导电性、抗腐蚀性及增进美观等作用。
电化学沉积技术制备薄膜材料
应用
金属元素测定，有机物分析等。
库仑分析法
原理
通过测量电解过程中所消耗的电量进行定量分析。
特点
准确度高，重现性好，但仪器价格较高。
分类
恒电流库仑法和恒电位库仑法。
应用
痕量物质测定，环境监测等。
伏安法与极谱法
原理
通过测量电解过程中电流-电压曲线进行定量分析。
分类
线性扫描伏安法、循环伏安法、方波伏安法等；经典极谱法和现代极谱法（如示波极谱法）。
电化学合成纳米材料是利用电化学方法在电极表面或溶液中合成纳米材料的过程，通过控制电位、电流、温度等参数，可以制备出不同形貌和尺寸的纳米材料。
VS
纳米材料制备方法
电化学合成纳米材料的方法包括模板法、脉冲电沉积法、循环伏安法等，这些方法具有操作简单、反应条件温和、易于控制等优点。
其他新型电化学合成技术介绍
通过电场作用，驱动土壤中的污染物向电极移动并富集，实现土壤修复的效果。
电热修复技术
利用电加热原理，提高土壤温度并促进污染物挥发或降解，达到土壤修复的目的。
电化学淋洗技术
通过电化学反应产生的淋洗液对土壤进行淋洗，去除土壤中的污染物并实现土壤修复。
感谢您的观看
THANKS
电解质
含有自由离子的导体，可以是固体、液体或气体。

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3
电化学分析方法的分类及特点
第十二章
方法名测定的电参量特点及用途称
电位分电极电位析法
1、适用于微量组分的测定，对一价离子的测定误差为4%，二价离子的测定误差为8%。
2、选择性好，适用于测定H+、F- Cl- K+等数十种离子
电导分电阻或电导析法
1、适用于测定水的纯度（电解质总量） 2、选择性较差
库仑分电量析法
1、不需要标准物质，准确度高
2、适用于测定许多金属、非金属离子及一些有机化合物
极谱与电流-电压曲线 1、选择性好，可用于多种金属离子和有机化合物
伏安分
的测定
析法
2、适用于微量和痕量组分的测定
-
4
第十二章
电化学滴定法与化学滴定法的区别
不需用指示剂指示终点
不受溶液颜色、浑浊等的限制
第十二章电化学分析法
-
1
第一节概述
第十二章
[定义]
利用物质的电学、电化学性质及其变化而建立起来的分析方法，统称为电化学分析法。
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2
第一节概述
第十二章
[操作方法]
通常是将待测试液与适当的电极构成一个化学电池，然后根据物质的组成及含量与化学电池的某些电参量之间的计量关系进行分析测试。
在突跃(pH、pM、pX、等的突跃)较小和无合适指示剂的情况下,可以很方便地使用电位滴定法。
-
5
第十二章
电化学滴定法与化学滴定法的区别
克服了用人眼判断终点造成的主观误差提高了测定的准确度易于实现滴定的自动化
-
6
第二节电位法的基本概念
第十二章
定义
利用电极电位与离子浓度之间的关系测定离子浓度（活度）的方法。
常用的参比电极：
甘汞电极
银—极
第十二章
一、饱和甘汞电极(SCE)
汞、Hg2Cl2（甘汞）及kClaq组成的电极反应
写作：
25℃时,电极电势为 Φ=φ’-0.059lg Ccl-
φ与Ccl-有关，当Ccl-一定时，φHgCl2/Hg是个定值．
-
22
参比电极
第十二章
-
23
参比电极
电化学基本装置：两支电极、电源、放大、显示记录装置。
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9
第二节电位法的基本概念
第十二章
一、原电池能自发的将本身的化学能变成电能
以铜锌原电池为例锌电极、负极(阳极)： Zn Zn22e
氧化反应
铜电极、正极(阴极)： Cu22eCu 还原反应
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10
第二节电位法的基本概念
第十二章
二、电解池实现某种电化学反应的能量由外电源供给
-
第十二章
19
指示电极
第十二章
第三类电极
又称汞电极，是有汞浸在含少量配合物及待测金属离子的溶液中构成。
可用于EDTA滴定Mn+的指示电极，能进行约30种金属离子的电位滴定。
-
20
参比电极
第十二章
[定义]
电极电位已知而且恒定的电极。
标准氢电极（SHE）:
最精确的参比电极，其电位值规定在任何温度下都是0V。
第十二章
二、银――氯化银电极构造：有银丝镀一层，浸在一定浓度的KCl中
表示：Ag 电极反应
25℃时,电极电势为 Φ=φ’-0.059lg Ccl-
-
24
参比电极
第十二章
-
25
第三节直接电位法
第十二章
原理
将一支指示电极（电位随浓度而变）
与一支参比电极（电位与浓度无关）
插入被测溶液构成电池，测定该电池的电动势得知指示电极的电位，根据能斯特方程式求出被测离子浓度(活度)
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12
第二节电位法的基本概念
第十二章
改善方法
加盐桥消除液接电位提供离子迁移通道, 达到消除
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13
第二节电位法的基本概念
第十二章
指示电极
电极电势则随测量溶液和浓度不同而变化，由电池电动势的大小可以确定待测溶液的活度（常用浓度代替）大小。
常用金属一金属离子电极、膜电极等
-
14
第二节电位法的基本概念
第十二章
参比电极
电极电势固定且不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。
多用甘汞电极或银-氯化银电极
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15
指示电极
第十二章
第一类电极
又称金属――金属离子电极，是金属浸入含该金属离子的溶液中构成。
如：
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16
指示电极
第十二章
第二类电极
又称金属――金属难溶盐电极。是由金属表面带有该金属难溶盐的涂层，浸在与其难溶盐有相同阴离子的溶液中组成。
-
26
第三节直接电位法
第十二章
应用
每种离子的测定都要有专用的电极，最典型的是利用玻璃电极测定溶液中的氢离子活度
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27
电位法测定溶液的pH值
第十二章
PH玻璃电极构造
玻璃电极是一种由电极感应膜与内参比电极构成的复合型电极。
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电位法测定溶液的pH值
第十二章
工作原理
先在水中浸泡超过24小时,形成外水化凝胶层,内水化凝胶层,未浸泡到水的为干玻璃层
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电位法测定溶液的pH值
第十二章
玻璃电极的膜电位的大小与内外溶液中H+ 离子活度的关系符合Nernst方程：
外 K10.05l9ga(外 )
a’ (外 )
内 K20.05l9ga(内 )
a’ (内 )
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电位法测定溶液的pH值
第十二章
a(外)----外部溶液H+活度 a’(外)----外水化凝胶层H+活度 a(内)----内部溶液H+活度 a’(内)----内水化凝胶层H+活度 K1K2----与玻璃膜性质有关的常数, K1=K2
主要有直接电位法和电位滴定法两类
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第二节电位法的基本概念
第十二章
电位分析法的原理
将金属M插人该金属离子Mn+的溶液中构成电极，其电极电势的大小可以用能斯特方程表示。测出该电极的电势，可求金属离子
活度a（Mn+）
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8
第二节电位法的基本概念
第十二章
化学电池与电化学分析装置
化学电池：原电池和电解电池。
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电位法测定溶液的pH值
第十二章
仍以铜电极和锌电极为例。
锌电极、负极(阴极)： Zn22eZn 还原反应铜电极、正极(阳极)： Cu Cu22e 氧化反应
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第二节电位法的基本概念
第十二章
液体接界电势
在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电势差，称之为液体接界电势。
产生的原因
各种离子具有不同的运动速度而引起。
如：甘汞电极
电极
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指示电极
第十二章
惰性金属电极
这类电极不参与反应，但其晶格间的自由电子可与溶液进行交换.故惰性金属电极可作为溶液中氧化态和还原态获得电子或释放电子的场所。
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指示电极
膜电极（离子选择性电极）
特点: 仅对溶液中特定离子有选择性响应没有电子交换电位的产生是靠离子交换和扩散