电分析概论课程学习.pptx

会计学第六章电化学分析(fēnxī)概论电化学分析(fēnxī)法是利用物质的电化学性质及其变化规律来进行分析(fēnxī)的一类仪器分析(fēnxī)方法。

通常将待测物质组成一个化学电池(原电池或电解池)，通过测量电池的电位、电流、电导和电量等电化学参数，并根据电化学参数与待测物质的某些量之间的关系，实现对待测物质的分析(fēnxī)。一、历史发展
1、初期阶段(jiēduàn)，方法原理的建立
1800年，意大利物理学家伏特(A.Volta)制造了伏特堆
电池，出现了电源。
1801年，W.Cruikshank，发现金属的电解作铜和银
的定性分析方法。
1834年，法拉第(M.Faraday)发表了“关于电的实验
研究”提出“电解质”、“电极”、“阳极”、“阴极”、“离
子”、阴、阳离子”等概念。提出Faraday定律Q=nFM。
A.Volta(伏特(fútè)）1745-1827VoltaPile1864年Gibbs首次利用电解法测定铜，用称量方法测
定沉积物的重量。
1889年，W.Nernst提出能斯特方程。
1908年H.J.S.Sand使用控制电位(diànwèi)方法进行了电解分析。
1922年，J.Heyrovsky，创立极谱学。
1925年，志方益三制作了第一台极谱仪。
1934年，D.Ilkovic提出扩散电流方程。(Id=kC)
1942年，A.Hickling研制成功三电极恒电位(diànwèi)仪。
上世纪50年代后普遍应用运算发达电路，恒电位(diànwèi)仪、恒电
流仪和积分仪成型。为控制电位(diànwèi)电解和库仑分析提供方便。2、电分析方法体系的发展(fāzhǎn)与完善电分析成为独立方法分支的标志是什么呢？就是上述三大定量关系(恒电位仪、恒电流仪和积分仪)的建立。
3、近代电分析方法
固体电子线路出现，从仪器上开始突破，克服充电电流的问题.
1952年，提出方波极谱。
1966年，S.Frant和J.Ross提出单晶(LaF3)作为F-选择电极，“膜电位”理论建立完善。其它分析方法，催化波和溶出法等的发展(fāzhǎn)，主要从提高灵敏度方面作出贡献。时间和空间上体现“快”，“小”与“大”。
（1）化学修饰电极（chemicallymodifiedelectrodes）
（2）生物电化学传感器（Biosensor）
（3）光谱-电化学方法（Electrospectrochemistry）
（4）超微电极（Ultramicroelectrodes）
（5）另一个重要内容是微型计算机的应用，使电分析(fēnxī)
方法产生飞跃。二、分类(fēnlèi)
1、按IUPAC的推荐分类(fēnlèi):2、按测量的电学参数(cānshù)分类:二.电化学分析法的特点(tèdiǎn)一、化学电池及其分类：
1、化学电池定义
化学电池是化学能与电能互相转换(zhuǎnhuàn)的装置。
它是由一对电极、电解质和外电路三部分组成。锌电极，负极(阳极)：Zn→Zn2+＋2e 氧化反应
铜电极，正极(阴极(yīnjí))：Cu2+＋2e→Cu还原反应
原电池的总反应：Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu
此电池反应可以自发进行。原电池的两个(liǎnɡɡè)条件:
1.反应物中的氧化剂和还原剂须分隔开来，不能使
其直接接触；
2.电子由还原剂传递给氧化剂要通过溶液之外的导
线（外电路）锌电极，负极(fùjí)(阴极)：Zn2+＋2e→Zn还原反应
铜电极，正极(阳极)：Cu→Cu2+＋2e氧化反应
电解池的总反应：Zn2+＋Cu＝Zn＋Cu2+
此反应不能自发进行。正、负极和阴、阳极的区分
（正、负极是物理学上的分类，阴、阳极是化学上常用的称呼）
电位高的为正极(zhèngjí)，电位低的为负极；
发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。电池的表示(biǎoshì)方法书写(shūxiě)电池式的规则半电池反应的书写
IUPAC规定:
半电池反应写成还原过程
OX+ne-→Red

锌电极，负极(阳极(yángjí))：Zn→Zn2+＋2e氧化反应
铜电极，正极(阴极)：Cu2+＋2e→Cu还原反应

锌电极，负极(阴极)：Zn2+＋2e→Zn还原反应
铜电极，正极(阳极(yángjí))：Cu→Cu2+＋2e氧化反应例1：
2Ag+Hg2Cl22Hg+AgCl

阳极：Ag+Cl--e→AgCl
阴极(yīnjí)：Hg2Cl2+2e→2Hg+2Cl-

原电池表示为：
Ag∣AgCl(s),Cl-(α1)‖Cl-(α2),Hg2Cl2(s)∣Hg(l)例2：
H2(P1)+Cl2(P2)2HCl

阳极(yángjí)H2–2e→2H+
阴极Cl2+2e→2Cl-

原电池表示：
Pt∣H2(P