电分析化学

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电分析化学—名词解释

1、电化学位

把电荷ze的粒子从无限远处移动到某相内所做的总功叫做电化学位，包括3部分：①克服外电位所做的功zeψ；②由于表面存在定向偶极层，或者电荷分布不均匀，克服表面电势所做的功zeχ；③将一个粒子从无限远处移向不带电荷也无定向偶极层的某相内，需克服粒子间的短层作用所做的化学功μ。

2、电极电势

产生在金属和溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势，包括电位差Δψ和表面电势差Δχ，并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。

3、界面电势

一个电化学池中，相界面都存在的电位差称之为界面电势，可分为以下3类：金属和金属之间的接触电势、金属和溶液之间的金属电极电势、溶液和溶液之间的液接电势。

4、电极表面双电层

在电极的金属-电解质的两相界面存在电势存在双电层。最邻近电极表面的一层称为内层，也叫做紧密层，这层由溶剂分子和特性吸附的离子或分子组成。由于溶液的热运动，非特性吸附的离子的分布具有分散性，从外Helmholtz平面一直延伸到本体溶液，称为分散层或者扩散层。

5、离子选择性系数

potijK称为离子i对离子j的电势选择性系数。potijK大，共存离子j的干扰大，potijK小，则干扰小，一只优良的离子i的选择性电极，选择性系数越小越好。

6、离子选择电极的电极电势

用标准氢电极（或者其他参比电极）做左半池，用离子选择电极组成右半池，测得的电化学池的电动势即为离子选择电极的电极电势。表达式为lnaz0FRTEEISEISE，它与分析溶液电极响应离子的活度间遵从能斯特关系式，是离子选择电极电势分析法的依据。

7、离子选择电极的温度系数

由ii0lnazFRTEE，电极电势对温度T求导，得温度系数dTdlnazlnazddddiiii0FRTFRTETE。①离子选择电极的标准电势的温度系数TEdd0；②能斯特响应斜率的温度系数iilnazFR；③溶液待测离子活度的温度系数项dTdlnaziiFRT，可忽略。

电化学分析方法简介

化学分析方法是现代化学研究的重要组成部分，其中电化学分析是一种重要的方法之一。本文旨在简要介绍电化学分析的基本原理、分类和应用。

一、基本原理

电化学分析是利用电化学反应的性质对样品进行分析的一种方法。电化学反应是指化学反应中涉及到电子的转移，包括氧化还原反应、离子迁移反应等。对于这些反应，可以通过测量其产生的电流或电势来推断反应体系中的各种化学成分。电化学分析中主要利用电位和电流等性质进行测量和分析，因此需要具备一定的电化学基础知识。

二、分类

电化学分析可以分为电位法、电流法、阻抗法等几种不同的方法。这些方法的本质是不同的，具体适用范围也有所不同。

1. 电位法 电位法是通过测量反应体系在电极表面所产生的电势差来推断反应体系中产生的化学反应。这种方法通常用于测定氧化还原电位、 pH 等参数。

2. 电流法

电流法是通过测量反应体系中的电流来推断反应效应。这种方法可以用于测量未知的化合物浓度、离子迁移率等参数。

3. 阻抗法

阻抗法主要是利用反应电阻的变化来推断反应结果。这种方法通常用于分析电极、膜等材料的电学性质。

三、应用

电化学分析有广泛的应用领域，包括生化分析、环境分析等多个方面。

1. 生化分析

电化学方法在生物领域应用广泛。例如，通过将酶与电极表面固定化，可以利用电势或电流等参数测量酶催化的反应。这种方法可以用于测量血糖、胆固醇等化学成分。此外，电化学分析还可以用于研究细胞的生物电学性质等。

2. 环境分析

电化学方法可以用于环境领域的分析。例如，通过测量水体中的电导率、 pH 等参数可以推断水体中的离子浓度和酸碱度，这对于水体污染的控制具有重要意义。另外，电化学分析还可以用于空气中的污染物测量等。

综上，电化学分析方法是一种基于电化学反应的分析方法。其原理简单、可靠性高，适用于多个领域的分析。同时，电化学分析方法也存在一定的局限性，需要根据具体实验情况选择合适的分析方法。

电分析化学的发展

电化学方法在20世纪初引起了相当大的注意，不过除了几种电镀操作法外，并没有找到什么特别有效的方法。到了1925年，电化学仪器普遍被搁置在顶楼上或展览馆里，无人过问。电势滴定法要求可随时进行调节的仪器，而且在大多数滴定中，这种方法也并不比指示剂优越。电导滴定法也需要特殊的仪器，在大多数情况下，还得描绘电导率变化曲线，判定溶液的电导率显示突变的位置。然而，在电极材料和电流测定装置得到改进后，并对适合测定特殊试样的方法有了需求后，这些操作法才开始在某些方面重新受到欢迎。

电势滴定法获得成功靠的是一种应用方便的测量电势系统，这一系统自然与pH测定法的发展联系着的。氢电极作为一种参考电极，尽管测试范围很广并具有抗盐误差的性质，但也不是日常分析工作的一种方便易用的电极。氢醌电极测试范围狭窄，并与氢电极一样不能用于有氧化剂和还原剂存在的场合。锑电极足够耐蚀，适于工业应用，并有其它某些优点，但仍不能用于氧化剂存在的地方，且很易受某些离子的侵蚀。1909年，哈伯和克莱门西维兹提出了一种玻璃电极，这种电极30年后最终发展成为一种实用电极。

由于玻璃电极的出现，有可能制造出实验室和工业上都应用方便的轻型pH计。这种电极又重新引起了人们对电势滴定法的注意。这种测试技术非常适用于测定混浊溶液和有色溶液的酸碱性，比如测定脂油的酸值和在丹宁酸存在下锅炉用水的酸度。它还能用来滴定两种酸的混合物，假如这两种酸的浓度近似相等，而且电离常数相差104以上。在某些情况下，比如，测定有色液体中的维生素C以及用银导线作指示电极用银离子来滴定氯化物时，电势滴定法也有可能应用到氧化还原反应及沉淀反应里。

极谱分析法

极谱分析法是布拉格的J·海洛夫斯基（Heyrovsky，1890—1967）的研究成果。海洛夫斯基给一个滴汞阴极和一个汞池形成的阳极加以一个连续增加的负电势。他观察到，如果与电极接触的溶液含有还原性离子或离子团的话，电流就会按等级地而不是连续地增加。

电分析化学的发展

电化学方法在20世纪初引起了相当大的注意，不过除了几种电镀操作法外，并没有找到什么特别有效的方法。到了1925年，电化学仪器普遍被搁置在顶楼上或展览馆里，无人过问。电势滴定法要求可随时进行调节的仪器，而且在大多数滴定中，这种方法也并不比指示剂优越。电导滴定法也需要特殊的仪器，在大多数情况下，还得描绘电导率变化曲线，判定溶液的电导率显示突变的位置。然而，在电极材料和电流测定装置得到改进后，并对适合测定特殊试样的方法有了需求后，这些操作法才开始在某些方面重新受到欢迎。

电势滴定法获得成功靠的是一种应用方便的测量电势系统，这一系统自然与pH测定法的发展联系着的。氢电极作为一种参考电极，尽管测试范围很广并具有抗盐误差的性质，但也不是日常分析工作的一种方便易用的电极。氢醌电极测试范围狭窄，并与氢电极一样不能用于有氧化剂和还原剂存在的场合。锑电极足够耐蚀，适于工业应用，并有其它某些优点，但仍不能用于氧化剂存在的地方，且很易受某些离子的侵蚀。1909年，哈伯和克莱门西维兹提出了一种玻璃电极，这种电极30年后最终发展成为一种实用电极。

由于玻璃电极的出现，有可能制造出实验室和工业上都应用方便的轻型pH计。这种电极又重新引起了人们对电势滴定法的注意。这种测试技术非常适用于测定混浊溶液和有色溶液的酸碱性，比如测定脂油的酸值和在丹宁酸存在下锅炉用水的酸度。它还能用来滴定两种酸的混合物，假如这两种酸的浓度近似相等，而且电离常数相差104以上。在某些情况下，比如，测定有色液体中的维生素C以及用银导线作指示电极用银离子来滴定氯化物时，电势滴定法也有可能应用到氧化还原反应及沉淀反应里。

极谱分析法

极谱分析法是布拉格的J·海洛夫斯基（Heyrovsky，1890—1967）的研究成果。海洛夫斯基给一个滴汞阴极和一个汞池形成的阳极加以一个连续增加的负电势。他观察到，如果与电极接触的溶液含有还原性离子或离子团的话，电流就会按等级地而不是连续地增加。