第13章 伏安法与极谱法
- 格式:ppt
- 大小:2.41 MB
- 文档页数:44
第12章伏安法与极谱法【12-1】极谱分析是一种特殊的电解方法,其特殊性表现何在?答:1)电极的特殊性;2)电解条件的特殊性;3)测量方法的特殊性。
电极的特殊性:采用一大一小的电极:大面积的去极化电极——参比电极;小面积的极化电极-滴汞电极;电解条件的特殊性:电解是在加入大量支持电解质、静置、不搅拌的情况下进行。
电解过程完全由被测物质从溶液本体向滴汞电极表面扩散的过程所控制。
测量方法的特殊性:它是根据电解过程的电流—电压(电位)曲线进行定性、定量分析的,电解电流很小,经电解后溶液的组成和浓度没有显著变化,可反复多次测定。
【12-2】请画出经典极谱法基本装置图,并指明各主要元件的名称和作用。
【12-3】说明“”形极谱波形成的原因。
【12-4】伊尔科维奇方程的数学表达式是什么?每个符号的意义和单位是什么?从伊尔科维奇方程可以看出影响平均极限扩散电流的因素有哪些?【12-5】1/2ϕ是什么?它有什么特点和用途?答:φ1/2的含义是扩散电流为极限电流的一半时的电位,称为半波电位,1/2 1/21/2 =+ln O RR ODRTzF Dγϕϕγ。
在一定的实验条件下,1/2ϕ是一个常数,与电活性物质的浓度无关,可作极谱定性分析的依据。
【12-6】什么是极谱分析的底液?它的组成是什么?各自的作用是什么?答:底液:为了改善波形,极谱分析的试液中加入一些辅助试剂,这种含有各种试剂的溶液成为极谱分析的底液,通常包含:支持电解质、消除迁移电流,极大抑制剂:消除极大现象。
除氧剂:消除氢波或氧波的干扰,络合剂:消除其他共存离子的干扰。
【12-7】什么是极谱波的对数分析?它有什么用途?【12-8】什么是可逆波和不可逆波?它们的根本区别是什么?不可逆波能否用于极谱定量分析?答:定义略。
可逆极谱波与不可逆极谱波是按电极反应的可逆性来分的,其根本区别在于电极反应是否存在过电位。
可逆极谱波的电位反应速度很快,比电活性物质从溶液向电极表面扩散的速度要快,极谱波上的电流完全受扩散速度控制;而不可逆极谱波的电极反应速度要比扩散的速度慢(由于过电位的存在),极谱波上的电流不完全受扩散速度控制,也受电极反应速度控制。
伏安法与极谱法一、概论伏安法与极谱分析是一种特殊的电解方法,以小面积易极化的电极作为工作电极,以大面积不易极化的电极作为参比电极组成电解池,由所得的电流-电压特性曲线来进行定量/定性分析。
以滴汞为工作电极时的伏安法称为极谱法,相对极谱法伏安法重现性较差。
二、极谱分析与极谱图AB 段:对应残余电流(r i ),电压还未到被测物的还原电位,理论上无电流通过。
BCD 段:电极反应愈发剧烈,滴汞电极表面扩散层浓度梯度增加,到D 点时滴汞电极表面的被测物浓度趋于0,此时电解电流受控于溶液的浓度。
DE 段:对应极限电流(l i ),d i 为极限扩散电流rl d i i i -=2/1ϕ称为半波电位,在溶液组成与温度一定时活性物质的半波电位是一定的,不随浓度变化而变化,是极谱定性分析的依据。
三、极谱定量分析1、扩散电流方程cm nD kc i d 613221607τ==21607nD 为扩散电流系数,D 为被测组分的扩散系数(cm 2/s ),c 为被测物的浓度(mmol/L )6/13/2τm 为毛细管常数,与汞柱的高度有关。
2、三切线法测量波高3、标准加入法XS X S S X hV V V H hV c c -+=)(h 为加标准溶液前的波高,H 为加标准溶液后的波高。
4、多组分分别测定:V E 2.0<∆可分别测量四、干扰电流及其消除方法残余电流迁移电流极谱极大氧电流产生微量杂质的电解电流电迁移产生的电流汞滴生长产生的对流效应导致的极谱曲线上的突发电流峰氧气在电极被还原消除作图法扣除加入大量支持电解质(惰性)加入表面活性剂使汞滴表面张力均匀通惰性气体、在中性或碱性下加Na2SO3、强酸中加入Fe 粉五、极谱法特点1、电解是在静止、不搅拌的条件下进行的2、该方法不适用于阴离子的测定,汞滴作阳极时易被氧化3、汞滴与周围溶液始终保持新鲜,保证了在不同电压下的重现性4、汞易纯化,但易堵塞毛细管。
伏安与极谱分析法
伏安与极谱分析法是根据电解池中所发生的电化学现象,通过记录电流-电压曲线进行分析的方法。
所不同的是伏安法使用固体或固定电极作工作电极而极谱法使用液态汞电极作工作电极,本章的重点、难点与需要掌握的知识要点如下:
1.极谱波的形成。
极谱定量分析的基础是极限扩散电流与溶液中待测离子的浓度呈正比,即i d =kC, 扩散电流方程式c 9nD 607id 6113/2m τ⋅⋅=
极谱定量方法:除标准曲线法之外,常用标准加入法 ;极谱波方程式描述了扩散电流与电位之间的关系,简单金属离子的极谱波方程式:i
i id lg n 059.0E E 21e d -+
=⋅,金属络合物的极谱波方程式: i i id n L n x Kc D D n E E Mc a e d -+--+︒=⋅lg 059.0]lg[059.0lg 2059.0lg 059.02121
i
i id lg n 059.0)E (E c e d 21-+
=⋅ 脉冲极谱法的基本原理和主要特点,单扫描示波极谱法的原理及其特点,循环伏安法的原理及特点,溶出伏安法的原理及其应用。
本章以课堂讲授的方式,学时分配为5。