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6 电化学分析技术


• 永停滴定法是根据滴定过程中双铂电极电流的变 化来确定化学计量点的电流滴定法,又称为双电 流滴定法。 • 测量方法:把两个相同的铂指示电极插入到待滴 定溶液中,在两个铂电极间外加一小电压 (10~100mV)然后进行滴定,通过观察滴定过 程中电流计指针的变化与电流变化的特性,确定 滴定终点。
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一、原理

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两次测定法方法为:先测量已知 pHS 的标准溶 液的电池电动势为 ES ,然后再测量未知 pHX 的 待测液的电池电动势为EX 。在25℃时,电池电 动势与pH之间的关系满足下式: EX = K + 0.059pHX ES = K + 0.059pHS 两式相减并整理得: (1) (2)
E x E s pHX pHS 0.059
(3) 通过电极反应将试样中待测组分转化为固 相析出而与其它组分分离的方法。(电重量分析法)
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三、电化学分析方法的特点
• 准确度高; • 灵敏度高;被测物质的最低量可以达到10-12 mol/L数量级。 • 分析速度快; • 电化学仪器装置简单,操作方便,易于实现自动化。 尤其适合于化工生产中的自动控制和在线分析
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参比电极:
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指示电极
指示电极的电位是随被测离子浓度的变化而 发生变化。常用的是玻璃电极。
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一般将电极电位与被测离子活度变化相 关的电极称指示电极或工作电极,而将在测 定过程中其电极电位保持恒定不变的另一支 电极叫参比电极。
饱 和 甘 汞 电 极
玻 璃 薄 膜
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第二节 电位法测定溶液的pH值
一、测定原理
电位法测定溶液pH值,常用玻璃电极做指示 剂,用饱和甘汞电极做参比电极,将两个电极插 入待测溶液中组成原电池。
原电池表示如下:
(-) Ag,AgCl 内参比电极 玻璃膜 待测溶液 KCl(饱和) HgCl2,Hg (+) 玻璃电极 甘汞电极
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二、测定方法: 用标准的pH值缓冲溶液进行对照,采用两次测量
Hale Waihona Puke 12三、pH计及其使用方法
• pH计是专为使用玻璃电极测定溶液pH值而设计 的一种电子电位计。 • pHS-2型酸度计简介:直读式酸度计
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1、酸度计的实操方法
(1) 将pH计的电源打开, 预热30min以上。
7 2 ﹒ 7 20 0
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(2)清洗和吸干
以纯水清洗
以滤纸或面纸吸干沾 湿勿用力擦拭玻璃薄 膜
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(4)、重复上述定位与斜率调节操作,至仪器示 值与标准缓冲溶液的pH在±0.01pH之内,否则需 检查仪器或更换电极,再进行校正至合符要求为止, 最后测定供试品溶液的pH。
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讨论:
(1) 以标准 pH 缓冲溶液为基准,通过比较法测得 pH
(2) 测量过程尽量保持温度恒定;
(3) 要选用与待测溶液 pH 接近的标准缓冲溶液,减
小误差;
(4) 标准缓冲溶液的 pH 如何获得?国家标准;
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表pH基准缓冲溶液的pH值
温度 t ℃ 10 15 20 25 30 35 40 0.05M 草 酸 25 ℃ 饱 和 酒 0.05M 邻 苯 三氢钾 石酸氢钾 二甲酸氢钾 1.671 3.996 1.673 1.676 1.680 1.684 1.688 1.694 3.559 3.551 3.547 3.547 3.996 3.998 4.003 4.010 4.019 4.029
特点:
(1) 以测量电位变化为基础,比直接电位法的准确度 和精密度高; (2) 可用于滴定突跃小或不明显的滴定反应; (3) 可用于有色或浑浊试样的滴定; (4) 装置简单、操作方便,可自动化;
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1 电位滴定法的仪器装置
关键: 确定滴定反应的化学计量点时, 所消耗的滴定剂的体积。
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第四节
永停滴定法
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(3)液位要求
复合电极构造
注意:塑料保护罩里的玻璃 球泡部分不能与硬物接触, 任何破损和擦毛都有可能影 响电极的测量精度或造成电 极的损坏。
待 測 测 溶 液 最 低 液 面
补充溶液孔
甘汞电极 玻璃电极
塑胶保护罩
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(4)测定
7
2 0
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(5)实验結束
实验结束,将电 极洗净沾干,置 于橡胶套中,橡 胶套中应该有足 够的KCl等溶液。 盖上加液孔。
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在两个电极之间就有电流通过,电池将发生电解反应。
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1、仪器装置:
两只铂电极、可变电阻和固定电阻、电流计、 低压电源、电磁搅拌器
滴定终点: 电流计指针突变
电磁搅拌器
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2、酸度计的使用方法
(1)、pH计测定时,《中国药典》(2015年版)
规定选择两种pH约相差3个pH单位的标准缓冲溶 液,并要求供试品溶液的pH应处于两种标准缓冲 溶液的pH之间。
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(2)、用与供试品溶液的pH较接近的第一种标准 缓冲溶液作校准液,对仪器进行校正(定位),使 仪器示值与该标准缓冲溶液的pH保持一致; (3)、仪器定位后,再用第二种标准缓冲溶液调 节仪器“斜率”,使仪器示值与该标准缓冲溶液的 pH保持一致。
0.01mol/L
硼 砂 9.330 9.276 9.226 9.182 9.142 9.105 9.072
25℃ Ca(OH)2 13.011 12.820 12.637 12.460 12.292 12.130 11.975
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第三节 电位滴定法
根据滴定过程中化学计量点附近的电位突跃来确 定终点。
电化学分析法
第一节 概述 一、什么是电化学分析 ?
应用电化学的基本原理和技术,依据物质的电化学
性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学
分析。
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1、基本仪器设备
电导 电位 电流
电化学
分析系统 计算机系统
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二、分类
根据测量方式,分为三种类型: (1) 根据特定条件下溶液中离子浓度与电化学 电池中某一电参量(电导、电位、电流)之间的关系 建立的分析方法; (2) 通过化学电池中某一电参数突变来指示容 量分析终点的方法;
在氧化还原电对中同时存在氧化型及其对应的 还原型物质,如在I2/I-溶液中含有I2和I-。
若在该电对溶液中插入一只铂电极,则电极反 应为I2/I-电对的电极电位:
I2 + 2e
E I2/I- =
0 EI /I 2
2I
-
[I2] 0.059 lg - 2 + 2 [I ]
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一、原理
若同时插入两只相同的铂电极则因两个电极的电 位相同,电极之间没有电位差,即电动势为0。 若在两个电极间外加一个小电压,则接正端的铂 电极将发生氧化反应,称为阳极,反应为: 2I -2e I2 接负端的铂电极将发生还原反应,称为阴极,反 应为: I + 2e 2I
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电位分析法分类:
• 直接电位法:根据电池电动势和有关离子浓度之 间的函数关系,直接测出有关离子浓度的的方法。 如:电位法测溶液的pH值。 • 电位滴定法:根据滴定过程中电位的突变以确定 滴定终点的方法。此法不需要指示剂,用电位变 化的信号显示终点,这样可消除主观误差。
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• 原电池由两种性能不同的电极组成: • 参比电极:电位值不随被测离子浓度的变化而变 化,具有恒定电位的电极 • 指示电极:电位值随被测离子浓度的变化而变化 的电极
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