電化學(xué)分析法主要內(nèi)容課件

電化學(xué)分析法主要內(nèi)容

電化學(xué)分析法的背景

動(dòng)態(tài)及主要研究方法

思考及推薦電化學(xué)分析法主要內(nèi)容電化學(xué)分析法的背景動(dòng)態(tài)及主要研究方法1電化學(xué)分析法開(kāi)始于18世紀(jì)的電解分析和庫(kù)倫滴定法；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)出現(xiàn)了電導(dǎo)滴定法等。1922年極譜分析法的問(wèn)世，標(biāo)志著電化學(xué)分析方法進(jìn)入新的階段。目前電化學(xué)分析方法研究的物質(zhì)已經(jīng)有上萬(wàn)種。Background電化學(xué)分析法開(kāi)始于18世紀(jì)的電解分析和庫(kù)倫滴定法；隨著科學(xué)技2電化學(xué)分析法的定義應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析，就形成了各種電化學(xué)分析方法。電化學(xué)分析方法是指將被測(cè)組分以適當(dāng)?shù)男问街糜陔娀瘜W(xué)反應(yīng)器——化學(xué)電池中進(jìn)行檢出和測(cè)定的各種類型的方法。這種方法所要檢測(cè)的參量通常是電阻、電位、電量等，或者檢出某種電參量在變化過(guò)程中的變化情況，或檢出某一組分在電極上析出的物質(zhì)的量，根據(jù)檢測(cè)的電參量與化學(xué)量之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)樣品進(jìn)行定性定量的測(cè)定。根據(jù)測(cè)量的電信號(hào)不同，電化學(xué)分析法可分為電位法、電解法、電導(dǎo)法和伏安法。

電化學(xué)分析法的定義應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析，就3

電位法是通過(guò)測(cè)量電他電動(dòng)勢(shì)以求得待測(cè)物質(zhì)含量的分析方法。若根據(jù)電極電位測(cè)量值，直接求算待測(cè)物的含量，稱為直接電位法；若根據(jù)滴定過(guò)程中電極電位的變化以確定滴定的終點(diǎn)，稱為電位滴定法。

電解法是根據(jù)通電時(shí)，待測(cè)物在電他電極上發(fā)生定量沉積的性質(zhì)以確定待測(cè)物含量的分析方法。

電導(dǎo)法是根據(jù)測(cè)量分析溶液的電導(dǎo)以確定待測(cè)物含量的分析方法。

伏安法是將一微電極插入待測(cè)溶液中，利用電解時(shí)得到的電流-電壓曲線為基礎(chǔ)而演變出來(lái)的各種分析方法的總稱電位法是通過(guò)測(cè)量電他電動(dòng)勢(shì)以求得待測(cè)物質(zhì)含量的分4主要的分析儀器恒電位儀主要的分析儀器恒電位儀5極譜儀極譜儀6其他：ｐＨ計(jì)、電導(dǎo)率儀、自動(dòng)電位滴定儀、電池充放電測(cè)試系統(tǒng)等微機(jī)化電化學(xué)分析測(cè)試系統(tǒng)

其他：ｐＨ計(jì)、電導(dǎo)率儀、自動(dòng)電位滴定儀、電池充放電測(cè)試系統(tǒng)等7電導(dǎo)分析電導(dǎo)滴定是一種容量分析方法。點(diǎn)到滴定法根據(jù)滴定過(guò)程中由于化學(xué)反應(yīng)引起的溶液電導(dǎo)率的變化來(lái)確定滴定的終點(diǎn)。要求反應(yīng)物和生成物之間離子的淌度有較大的改變。因?yàn)槿芤褐忻恳环N離子對(duì)溶液的電導(dǎo)有影響，必須消除干擾離子的影響。電導(dǎo)分析電導(dǎo)滴定是一種容量分析方法。點(diǎn)到滴定法根據(jù)滴定過(guò)程中8電位分析法利用電極電位和溶液中某種離子的活度（或濃度）之間的關(guān)系來(lái)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)活度（濃度）的一種電化學(xué)分析方法。分為直接電位法和電位滴定法。離子選擇性電極：最早的選擇性電極是PH玻璃電極，有克里默等人發(fā)明與1906年問(wèn)世；943年出現(xiàn)了對(duì)鈉離子響應(yīng)的電極；1957年艾森曼等人研制成功抗鉀離子干擾性較好的鈉離子玻璃電極，并建立了離子選擇性電極的膜電位理論；1960年，龐戈首先制成了異向膜電極；1967年羅斯做成了離子交換膜的鈣離子選擇性電極電位分析法利用電極電位和溶液中某種離子的活度（或濃度）之間9一種敏化離子選擇性電極。是將離子選擇性電極與某些具有生物活性的酶結(jié)合的一種復(fù)合電極。在生物體液的分析及臨床化學(xué)方面有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以直接的和方便的對(duì)生物樣品進(jìn)行分析，比比進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，不必去除蛋白質(zhì)、細(xì)胞色素等。

酶電極酶電極10原理圖原理圖11目前主要的應(yīng)用目前主要的應(yīng)用12電位滴定法與指示劑的主要區(qū)別在于重點(diǎn)的指示方法不同。電位滴定法是用電極電位的突躍代替指示劑顏色的變化來(lái)確定重點(diǎn)的。電位滴定法與指示劑的主要區(qū)別在于重點(diǎn)的指示方法不同。電位滴定13極譜法以電解為基礎(chǔ)的分析方法很多有機(jī)物，只要極少量存在就能使氫離子的放電點(diǎn)位正移，出現(xiàn)氫催化波。主要檢測(cè)的有機(jī)物有:烴類，鹵代物，醛酮類，酸酯類，含氮類等。極譜法以電解為基礎(chǔ)的分析方法14毛細(xì)管電泳(CE)技術(shù)近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型分析技術(shù),兼有電泳和色譜技術(shù)的雙重優(yōu)點(diǎn),因其高效、高速、高靈敏度、高自動(dòng)化以及樣品和試劑耗用量少等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于藥物的研究和分析之中.在手性藥物拆分、中成藥制劑、西藥復(fù)方制劑及中草藥等藥物和制劑的分離、鑒定和分析中,均能顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),因而越來(lái)越受到人們的重視.毛細(xì)管電泳(CE)技術(shù)近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型分析技術(shù),兼有電15抗生素直接電化學(xué)分析法是基于一些抗生素自身帶有的可氧化還原基團(tuán)在電極上產(chǎn)生氧化還原信號(hào),在信號(hào)的強(qiáng)弱與抗生素濃度的線性關(guān)系上建立起來(lái)的一種分析方法.在KCl-NaOH(pH13.0)的底液中,紅霉素于-1.36V(vs.SCE)處產(chǎn)生一靈敏的還原波,其二階導(dǎo)數(shù)峰高與紅霉素濃度在7.5×10-7~7.5×10-6mol/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,檢測(cè)限為3.0×10-7mol/L,可用于片劑中紅霉素含量的測(cè)定.抗生素直接電化學(xué)分析法是基于一些抗生素自身帶有的可氧化16伏安法在pH9.20的NH3-NH4Cl緩沖溶液中,諾氟沙星與錳(Ⅱ)迅速絡(luò)合成穩(wěn)定的2∶1帶正電荷配合物,并在-1.85V(vs.SCE)處產(chǎn)生一個(gè)靈敏的還原波,其峰高與諾氟沙星在8.0×10-6~1.9×10-5mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,檢測(cè)限為4.0×10-6mol/L[29]伏安法在pH9.20的NH3-NH4Cl緩沖溶液中,諾氟沙17展望電化學(xué)分析法具有以下特點(diǎn)。①靈敏度較高。最低分析檢出限可達(dá)１０－１２ｍｏｌ／Ｌ。②準(zhǔn)確度高。如庫(kù)侖分析法和電解分析法的準(zhǔn)確度很高，前者特別適用于微量成分的測(cè)定，后者適用于高含量成分的測(cè)定。③測(cè)量范圍寬。電位分析法及微庫(kù)侖分析法等可用于微量組分的測(cè)定；電解分析法、電容量分析法及庫(kù)侖分析法則可用于中等含量組分及純物質(zhì)的分析。④儀器設(shè)備較簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，儀器的調(diào)試和操作都較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。⑤選擇性差。電化學(xué)分析的選擇性一般都較差，但離子選擇性電極法、極譜法及控制陰極電位電解法選擇性較高。根據(jù)所測(cè)量電學(xué)量的不同，電化學(xué)分析法可分為電導(dǎo)分析法、電位分析法、伏安法和極譜分析法、電解和庫(kù)侖分析法。展望電化學(xué)分析法具有以下特點(diǎn)。18思考設(shè)備簡(jiǎn)單，較高的靈敏度，適用于連續(xù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)，以及在提高選擇性的基礎(chǔ)上生物活體的直接檢測(cè)。思考設(shè)備簡(jiǎn)單，較高的靈敏度，適用于連續(xù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)，以及在提高19張紹衡編著，電化學(xué)分析法，重慶大學(xué)出版社，1997中國(guó)化工儀器網(wǎng)/Company_news/Detail/104823.html

王學(xué)亮,肖景英,郁章玉.抗生素電化學(xué)分析法研究進(jìn)展.菏澤學(xué)院學(xué)報(bào),2006,Vol.28,No.5,89張煥坤,曹鵬,王瀟瀟.硝基芳烴化合物分析的現(xiàn)狀及研究進(jìn)展.環(huán)境與健康,2005,337顏梅等.毛細(xì)管電泳技術(shù)在藥物分離分析中的研究與應(yīng)用.分析測(cè)試技術(shù)與儀器,2006,06,80參考：張紹衡編著，電化學(xué)分析法，重慶大學(xué)出版社，1997參考：20電化學(xué)分析法主要內(nèi)容

電化學(xué)分析法的背景

動(dòng)態(tài)及主要研究方法

思考及推薦電化學(xué)分析法主要內(nèi)容電化學(xué)分析法的背景動(dòng)態(tài)及主要研究方法21電化學(xué)分析法開(kāi)始于18世紀(jì)的電解分析和庫(kù)倫滴定法；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，19世紀(jì)出現(xiàn)了電導(dǎo)滴定法等。1922年極譜分析法的問(wèn)世，標(biāo)志著電化學(xué)分析方法進(jìn)入新的階段。目前電化學(xué)分析方法研究的物質(zhì)已經(jīng)有上萬(wàn)種。Background電化學(xué)分析法開(kāi)始于18世紀(jì)的電解分析和庫(kù)倫滴定法；隨著科學(xué)技22電化學(xué)分析法的定義應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析，就形成了各種電化學(xué)分析方法。電化學(xué)分析方法是指將被測(cè)組分以適當(dāng)?shù)男问街糜陔娀瘜W(xué)反應(yīng)器——化學(xué)電池中進(jìn)行檢出和測(cè)定的各種類型的方法。這種方法所要檢測(cè)的參量通常是電阻、電位、電量等，或者檢出某種電參量在變化過(guò)程中的變化情況，或檢出某一組分在電極上析出的物質(zhì)的量，根據(jù)檢測(cè)的電參量與化學(xué)量之間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)樣品進(jìn)行定性定量的測(cè)定。根據(jù)測(cè)量的電信號(hào)不同，電化學(xué)分析法可分為電位法、電解法、電導(dǎo)法和伏安法。

電化學(xué)分析法的定義應(yīng)用電化學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析，就23

電位法是通過(guò)測(cè)量電他電動(dòng)勢(shì)以求得待測(cè)物質(zhì)含量的分析方法。若根據(jù)電極電位測(cè)量值，直接求算待測(cè)物的含量，稱為直接電位法；若根據(jù)滴定過(guò)程中電極電位的變化以確定滴定的終點(diǎn)，稱為電位滴定法。

電解法是根據(jù)通電時(shí)，待測(cè)物在電他電極上發(fā)生定量沉積的性質(zhì)以確定待測(cè)物含量的分析方法。

電導(dǎo)法是根據(jù)測(cè)量分析溶液的電導(dǎo)以確定待測(cè)物含量的分析方法。

伏安法是將一微電極插入待測(cè)溶液中，利用電解時(shí)得到的電流-電壓曲線為基礎(chǔ)而演變出來(lái)的各種分析方法的總稱電位法是通過(guò)測(cè)量電他電動(dòng)勢(shì)以求得待測(cè)物質(zhì)含量的分24主要的分析儀器恒電位儀主要的分析儀器恒電位儀25極譜儀極譜儀26其他：ｐＨ計(jì)、電導(dǎo)率儀、自動(dòng)電位滴定儀、電池充放電測(cè)試系統(tǒng)等微機(jī)化電化學(xué)分析測(cè)試系統(tǒng)

其他：ｐＨ計(jì)、電導(dǎo)率儀、自動(dòng)電位滴定儀、電池充放電測(cè)試系統(tǒng)等27電導(dǎo)分析電導(dǎo)滴定是一種容量分析方法。點(diǎn)到滴定法根據(jù)滴定過(guò)程中由于化學(xué)反應(yīng)引起的溶液電導(dǎo)率的變化來(lái)確定滴定的終點(diǎn)。要求反應(yīng)物和生成物之間離子的淌度有較大的改變。因?yàn)槿芤褐忻恳环N離子對(duì)溶液的電導(dǎo)有影響，必須消除干擾離子的影響。電導(dǎo)分析電導(dǎo)滴定是一種容量分析方法。點(diǎn)到滴定法根據(jù)滴定過(guò)程中28電位分析法利用電極電位和溶液中某種離子的活度（或濃度）之間的關(guān)系來(lái)測(cè)定被測(cè)物質(zhì)活度（濃度）的一種電化學(xué)分析方法。分為直接電位法和電位滴定法。離子選擇性電極：最早的選擇性電極是PH玻璃電極，有克里默等人發(fā)明與1906年問(wèn)世；943年出現(xiàn)了對(duì)鈉離子響應(yīng)的電極；1957年艾森曼等人研制成功抗鉀離子干擾性較好的鈉離子玻璃電極，并建立了離子選擇性電極的膜電位理論；1960年，龐戈首先制成了異向膜電極；1967年羅斯做成了離子交換膜的鈣離子選擇性電極電位分析法利用電極電位和溶液中某種離子的活度（或濃度）之間29一種敏化離子選擇性電極。是將離子選擇性電極與某些具有生物活性的酶結(jié)合的一種復(fù)合電極。在生物體液的分析及臨床化學(xué)方面有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以直接的和方便的對(duì)生物樣品進(jìn)行分析，比比進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，不必去除蛋白質(zhì)、細(xì)胞色素等。

酶電極酶電極30原理圖原理圖31目前主要的應(yīng)用目前主要的應(yīng)用32電位滴定法與指示劑的主要區(qū)別在于重點(diǎn)的指示方法不同。電位滴定法是用電極電位的突躍代替指示劑顏色的變化來(lái)確定重點(diǎn)的。電位滴定法與指示劑的主要區(qū)別在于重點(diǎn)的指示方法不同。電位滴定33極譜法以電解為基礎(chǔ)的分析方法很多有機(jī)物，只要極少量存在就能使氫離子的放電點(diǎn)位正移，出現(xiàn)氫催化波。主要檢測(cè)的有機(jī)物有:烴類，鹵代物，醛酮類，酸酯類，含氮類等。極譜法以電解為基礎(chǔ)的分析方法34毛細(xì)管電泳(CE)技術(shù)近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型分析技術(shù),兼有電泳和色譜技術(shù)的雙重優(yōu)點(diǎn),因其高效、高速、高靈敏度、高自動(dòng)化以及樣品和試劑耗用量少等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于藥物的研究和分析之中.在手性藥物拆分、中成藥制劑、西藥復(fù)方制劑及中草藥等藥物和制劑的分離、鑒定和分析中,均能顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),因而越來(lái)越受到人們的重視.毛細(xì)管電泳(CE)技術(shù)近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型分析技術(shù),兼有電35抗生素直接電化學(xué)分析法是基于一些抗生素自身帶有的可氧化還原基團(tuán)在電極上產(chǎn)生氧化還原信號(hào),在信號(hào)的強(qiáng)弱與抗生素濃度的線性關(guān)系上建立起來(lái)的一種分析方法.在KCl-NaOH(pH13.0)的底液中,紅霉素于-1.36V(vs.SCE)處產(chǎn)生一靈敏的還原波,其二階導(dǎo)數(shù)峰高與紅霉素濃度在7.5×10-7~7.5×10-6mol/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,檢測(cè)限為3.0×10-7mol/L,可用于片劑中紅霉素含量的測(cè)定.抗生素直接電化學(xué)分析法是基于一些抗生素自身帶有的可氧化36伏安法在pH9.20的NH3-NH4Cl緩沖溶液中,諾氟沙星與錳(Ⅱ)迅速絡(luò)合成穩(wěn)定的2∶1帶正電荷配合物,并在-1.85V(vs.SCE)處產(chǎn)生一個(gè)靈敏的還原波,其峰高與諾氟沙星在8.0×10-6~1.9×10-5mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,檢測(cè)限為4.0×10-6mol/L[29]伏安法在pH9.20的NH3-NH4Cl緩沖溶液中,諾氟沙37展望電化學(xué)分析法具有以下特點(diǎn)。①靈敏度較高。最低分析檢出限可達(dá)１０－１２ｍｏｌ／Ｌ。②準(zhǔn)確度高。如庫(kù)侖分析法和電解分析法的準(zhǔn)確度很高，前者特別適用于微量成分的測(cè)定，后者適用于高含量成分的測(cè)定。③測(cè)量范圍寬。電位分析法及微庫(kù)侖分析法等可用于微量組分的測(cè)定；電解分析法、電容量分析法及庫(kù)侖分析法則可用于中等含量組分及純物質(zhì)的分析。④儀器設(shè)備較簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，儀器的調(diào)試和操作都較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。⑤選擇性差。電化學(xué)分析的選擇性一般都較差，但離子選擇性電極法、極譜法及控制陰極電位電解法選擇性較高。根據(jù)所測(cè)量電學(xué)量的不同，電化學(xué)分析法可分為電導(dǎo)分析法、電位分析法、伏安法和極譜分析法、電解和庫(kù)侖分析法。展望電化學(xué)分析法具有以下特點(diǎn)。38思考設(shè)備簡(jiǎn)單，較高的靈敏度，適用于連續(xù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)，以及在提高選擇性的基礎(chǔ)上生物活