南化化分析檢驗(yàn)工培訓(xùn)⑦電位分析技術(shù)綜述

1、化學(xué)檢驗(yàn)工電位分析技術(shù)第5頁(yè)NJCC啟 明 星 培 訓(xùn) 計(jì) 劃項(xiàng)目9電位分析技術(shù)9.1電位分析方法電化學(xué)分析法一以物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法?！締?wèn)題9.1.1】電化學(xué)分析中所用的電池是什么電池？化學(xué)電池Zn + Cu2+Cu + Zn2+測(cè)量裝置原電池電化學(xué)性質(zhì)電化學(xué)電池溥液一1陽(yáng)極電解池原電池原電池、電解池。甘汞電銀、原電池電解池（電稷幀陰極電化學(xué)參數(shù)（電流、電位、電導(dǎo)）測(cè)量裝置 原電池、電解池測(cè)量參數(shù)電位差（電動(dòng)勢(shì)卜電流、電導(dǎo)出八山八”牛 電位分析法、電導(dǎo)分析法電化學(xué)分析法丿庫(kù)侖分析法、電解分析法、極譜分析法【問(wèn)題9.1.2】什么是電池的電動(dòng)勢(shì)？通過(guò)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E （兩電極間的電

2、位差）或電池電動(dòng)勢(shì)的變化確定組含量的方法。9.1.1電位法測(cè)定溶液pH （步驟、錄相）【結(jié)論】電位法測(cè)定溶液pH的原電池組成：正極（參比電極、飽和甘汞電極）負(fù)極（指示電極、pH玻璃電極）電解質(zhì)溶液（試液即被測(cè)溶液，或標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液） 電位差計(jì)（pH計(jì)、酸度計(jì)、pH-mV計(jì)）E二.- _ =（參比電極）譏（指示電極）Ox/Red0592 lg %naRed0.0592cox-Ox/Red電nCRed吆咖+592曲+9.1.2電位分析法的分類（1）直接電位法通過(guò)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)（兩電極間的電位差）確定組分含量的方法。（2）電位滴定法通過(guò)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)（兩電極間的電位差）的變化確定滴定終點(diǎn)的方法。（

3、3）測(cè)量裝置【問(wèn)題9.1.3】電位分析法的電池屬于原電池？電解池?【問(wèn)題9.1.4】原電池中電極分別稱為什么電極?原電池一一正極、負(fù)極（指示電極、參比電極）電解質(zhì)溶液(試液、被測(cè)溶液)電位差計(jì)9.2參比電極和指示電極9.2.1 參比電極【問(wèn)題9.2.1最常用的外參比電極是哪種電極？為何可作為參比電極？使用時(shí)注意什么？9.2.1.1甘汞電極(金屬-金屬難溶鹽電極)(1)結(jié)構(gòu)導(dǎo)線2 = KC1 液N-橇皮帕-內(nèi)部電接羋孔物麗內(nèi)郵也板孔物質(zhì)-HbHe2C13歸丫型甘汞電握飽和甘汞電極結(jié)構(gòu)表示式：Hg | Hg2Cl2 | KCI (飽和)(2) 電極反應(yīng) Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2C

4、I-(3) Hg2Cl2/Hg Hg2Cl2/Hg -0.0592lg aCl_=o.2438V(sce)(4) 應(yīng)用外參比電極(5) 使用注意事項(xiàng)使用前的檢查：晶體、氣泡、KCI溶液量、滲漏。9.2.1.2 Ag-AgCI電極(金屬-金屬難溶鹽電極)【問(wèn)題9.2.2 Ag-AgCI電極有何應(yīng)用？是最常用的內(nèi)參比電極(1) 結(jié)構(gòu)化學(xué)檢驗(yàn)工電位分析技術(shù)第9頁(yè)NJCC啟 明 星 培 訓(xùn) 計(jì) 劃(2)(3)(4)Ag I AgCI電極反應(yīng)AgCl/Ag應(yīng)用9.2.2| KCI (1.0mol/L)AgCI +=甲日AgCl /Ag內(nèi)參比電極指示電極e = Ag + Cl素?zé)列?多孔物就-0.059

5、2lgaC|_ =0.2223V (1.0moI/L)9.2.2.1金屬基電極【問(wèn)題923】測(cè)定金屬離子濃度可選用何類指示電極?(1)金屬-金屬離子電極【示例】銀電極電位滴定(沉淀或配位反應(yīng)引起 aAg+的變化)Ag | Ag+ (c moI/L)Ag+ + e = Ag；Ag /AgAg /Ag.592lgaAg(2) 金屬-金屬難溶鹽電極一一參比電極(3) 汞電極一一EDTA配位滴定的指示電極 【問(wèn)題924】配位滴定中應(yīng)選用何類指示電極?Hg | HgY2-, MY n-4, Mn+ (c)cpHg2 /HgK 0.0592lgMn (4)惰性電極(Pt)【問(wèn)題925】氧化還原滴定中應(yīng)選用

6、何類指示電極？Pt | Fe3+, Fe2+Pt | Ce4+, Ce3+Pt | I3-, IFe3 /Fe2 八0Fe3 /Fe20.0592lgaFe3-aFe29.222離子選擇性電極13 （鋰玻璃電極）【問(wèn)題929】 pH玻璃電極使用前要檢查、活化（浸泡 24小時(shí)） 使用注意事項(xiàng)使用前檢查、活化（浸泡24小時(shí)）。pH玻璃電極是氫離子選擇性電極 陽(yáng)離子選擇性電極(2)氟離子選擇性電極 陰離子選擇性電極【問(wèn)題9210】氟電極屬于哪類電極？可用于測(cè)定什么離子?結(jié)構(gòu)內(nèi)轅出Ajj-Autl 也圾氧離子選擇膜電扱Ag | AgCl | NaCI+NaF (0.1mol/L)| LaF3 | 試液

7、膜電位 膜二K - 0.0592lga電極特性線性范圍110-6 mol L-1適宜pH范圍 pH=57Al3+、Fe3+干擾離子應(yīng)用：雪和雨水、磷肥廢渣、谷物和食品、指甲、尿和血液等微量F-的測(cè)定。電池組成【問(wèn)題9211】參比電極一定作為正極嗎？【問(wèn)題9212】電位法定量的依據(jù)是什么？能斯特方程式。(-)Hg | Hg2Cl2 | KCI(飽和)試液 | LaF3 | NaF+NaCI(0.1moI/L) | AgCl | Ag(+)匚=申 -P F-甘汞.：不對(duì)稱 LE 二 K 0.0592pF定量依據(jù)(3)離子選擇性電極的基本結(jié)構(gòu)【問(wèn)題9213】離子選擇性電極由哪些部分組成?啟明星培訓(xùn)計(jì)

8、劃(5)(4)怙=K 士譽(yù)1陰離子選擇性電極的選擇性= K_.59疋溶液L棣皮帽Hg-HaClj寥乳物質(zhì)前揀皮帽2乙/z；fgai Kj(aj) n小0.0592n；/n；膜二 K lga Kj(aj)選擇性系數(shù)：Kja,n/ n. T0-3mol?L1鈉離子試液時(shí)，如試液中含有1.0 X0-2 mol?L1的鉀離子，試計(jì)算鉀離子產(chǎn)生化學(xué)檢驗(yàn)工電位分析技術(shù)第9頁(yè)離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑ExEslg Cxlg Cx nEx*n lgCsNJCC的誤差.1 0x10 解：相對(duì)誤差（%） 0.0013 100 = 1%1.0x1093直接電位分析技術(shù)9.3.1直接比較法【問(wèn)題9.3.1】直接比較法最典型的應(yīng)用

9、是什么?(1)電位法測(cè)定溶液pH【問(wèn)題9.3.2】在電位法中，如何計(jì)算溶液的pH ？(2)離子活度(濃度)的電位法測(cè)定0.0592K -陽(yáng)離子:0.0592K -=lg cs -s 0.0592/n.Ex - Es陰離子：ig cx = ig cs、陰離子：0.0592/n【問(wèn)題9.3.3】怎樣才能用濃度替代活度?總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液一一簡(jiǎn)稱TISAB總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液成分及作用:pH緩沖溶液掩蔽劑【示例】F-的測(cè)定中TISA1mol L-1 的 NaCIEx 二 K 0.0592pHxEs 二 K 0.0592pHsPHx卄爲(wèi)2T啟 明 星 培 訓(xùn) 計(jì) 劃化學(xué)檢驗(yàn)工電位分析技術(shù)第23頁(yè)

10、NJCC0.25mol L-1 的 HAC 和 0.75mol 的0.001molL-1的檸檬酸鈉NaAC9.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線法【問(wèn)題9.3.4】標(biāo)準(zhǔn)曲線法有何應(yīng)用?xx sCx10 E/S 一 1【示例】25r時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定某溶液中 Cu2+離子濃度，于100mL銅鹽溶液中添加 0.100mol L-1硝酸銅溶液1mL后，電動(dòng)勢(shì)增加14mV，求試樣中銅的濃度。c10 E/S -114O.100，.00(1059.2/2 1)-1 = 5.07 104mol/L100【示例】 用氯離子選擇性電極測(cè)定果汁中氯化物含量時(shí)，取100mL果汁，測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)為-26.8mV，加入1.00mL0.50

11、0mol/L酸化過(guò)的NaCI溶液，測(cè)得電池電動(dòng)勢(shì)為-59.2mV。計(jì)算果汁中氯化物的的濃度（假定加入 NaCl前后離子強(qiáng)度不變）。_ AC 解：Cx 10 E/S _ 1(54.226.8)漢10500“1000.0592_。一19.4電位滴定技術(shù)9.4.1電位滴定基本知識(shí)【問(wèn)題9.4.1】電位滴定確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的依據(jù)是什么?借助于電位突躍確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。9.4.2測(cè)量裝置【問(wèn)題9.4.2】電位滴定裝置有哪些部分組成?啟 明 星 培 訓(xùn) 計(jì) 劃指示電極、參比電極、酸度計(jì)、滴定管、試液9.4.3終點(diǎn)確定方法【問(wèn)題943】電位滴定法確定終點(diǎn)的方法有哪些?（1）作圖法(2)計(jì)算法用二階微商計(jì)算法確定

12、滴定終點(diǎn)體積：16.80Vx16.9034.800-29.9016.90 - 16.80- 29.90 - 34.800.1 34.8016.80= 16.85(mL)64.70VAgNo316.800 - 34.80V(AgNO 3)mLVE/V5EAVa2EAV20.005.00-0.2530.0190.00385.00-0.2345.000.0240.004810.00-0.2105.000.0350.00715.00-0.1751.000.0090.00916.00-0.1660.500.0060.01216.50/-0.1600.100.0070.0716.60-0.1530.100.0110.1116.70-0.1420.800.100.0190.1916.80-0.12339.80.100.3673.6716.90+0.244-29.90.100.0680.6819.00+0.312-9.800.100.0200.2019.10+0.3320.100.0060.0619.20+0.3380.800.0250.031VAgNO319.00+0.3632