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什么是电化学分析法
点击次数:1172 发布时间:2016-07-25

电化学分析法(electrochemical analysis)是利用物质的电学、电化学性质及其变化而建立起来的分析方法,是研究电能和化学能相互转换的科学,也是仪器分析的重要组成部分之一。

电化学分析根据溶液中物质的电化学性质及其变化规律,建立在以电位、电导、电流和电量等电学量与被测物质某些量之间的计量关系的基础之上,对组分进行定性和定量的仪器分析。电化学分析法的基础是在电化学池中所发生的电化学反应,由电解质溶液和浸入其中的两个电极组成,两电极用外电路接通。在两个电极上发生氧化还原反应,电子通过连接两电极的外电路从一个电极流到另一个电极。根据溶液的电化学性质,如电极电位、电流、电导、电量等,与被测物质的化学或物理性质,如电解质溶液的化学组成 、浓度等之间的关系,将被测定物质的浓度转化为一种电学参量加以测量。

根据测量的电化学参数不同,电化学分析法主要分为电位分析法、电导分析法、库仑分析法、电解分析法等。

电位分析法是利用电极电位与离子浓度之间的关系测定离子浓度(活度)的方法。主要有直接电位法和电位滴定法两类。对于直接电位法来说,每种离子的测定都要有专用的电极,zui典型的是利用玻璃电极测定溶液中的氢离子活度。电位滴定法则是利用指示电极电位突变指示滴定终点的容量分析方法(滴定至终点,浓度突变,从而导致电位突跃)。这两种方法的区别主要是电位滴定法测定被测离子的总浓度,包括已电离的和未电离的离子;而直接电位法只测溶液中已经存在的自由离子,不破坏溶液中平衡关系。拿乙酸溶液的氢离子浓度举例说:电位滴定法测出的是乙酸的总浓度,而直接电位法测出的是已电离的氢离子浓度。

电导分析法是以测量溶液的电导为基础的分析方法。有直接电导法和电导滴定法两类。直接电导法是直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。电导滴定法:是通过电导的突变来确定滴定终点,然后计算被测物质的含量。

库仑分析法是应用外加电源电解试样,根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。电解分析法是应用外加电源电解试样,电解后称量在电极上析出的金属的质量,依此进行分析的方法,也称为电重量法。

此外还有极谱法和伏安法,两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。这两种方法统称为伏安分析法。与电位分析法不同,伏安分析法是在一定的电位下对体系电流的测量;而电位分析法是在零电流条件下对体系电位的测量。

根据测量方式不同,电化学分析法又可分为三类。类是直接测量化学电池中某一电化学参数,根据试液中待测组分的浓度与电化学参数之间的关系求得待测组分的含量。包括直接电位法、直接电导法、控制电位库仑法等,这类方法是电化学分析的zui主要类型。第二类是通过测量滴定过程化学电池中某电化学参数的突变,以此来指示理论终点,也称为电化学滴定分析法。包括电位、电导和恒电流库仑滴定法等。第三类是通过电极反应,将待测组分转入第二相,然后用重量法或滴定法进行分析,如电解分析法等。


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