(12.4.1)--极谱和伏安分析:原理、装置、极谱波方程、干扰及其消除、分析方法.pdf
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【电化学分析法】 电化学分析法是一种基于物质的电化学性质进行分析的技术,它主要依赖于电化学原理,包括电导分析、电位分析、电解与库仑分析、极谱与伏安分析等。这种方法的优势在于其简单、灵敏度高,能够检测到极低浓度的物质。 【分类】 电化学分析法可以分为三类: 1. 根据特定条件下的离子浓度与电化学电池中电参量(如电导、电位、电流、电量)的关系建立的分析方法。 2. 利用电化学电池中电参数的突变指示滴定分析终点的方法。 3. 通过电极反应将样品中的待测组分转化为固相析出,从而实现分离的方法。 【电导分析法】 电导分析是通过测量溶液的电导率来评估其导电性能,广泛用于测量水的纯度。纯水的电导率极低,是判断水是否纯净的重要指标。电导分析通常采用交流电来避免电解产物的产生,并且使用镀铂黑的电极以减少超电位,提高测量精度。电导分析也应用于气体分析,如热导池技术,通过检测气体组分与载气的热传导率差异来确定气体浓度。 【电位分析法】 电位分析法涉及使用离子选择性电极来测量特定离子的活度,常用于检测特定离子如氢离子、氟离子等的浓度。这种方法依赖于电极电位与离子活度之间的关系,如Nernst方程。 【电解与库仑分析法】 电解分析利用电流驱动化学反应,通过测量消耗或产生的电量来确定物质的量。库仑分析则是基于定量的电荷-物质关系,通过测量电解过程中转移的电量来计算物质的含量。 【极谱与伏安分析法】 极谱分析是电化学分析中的一种特殊形式,它通过测量在恒定电压下通过电解池的电流随电压变化的曲线(极谱波)来确定物质的存在和浓度。伏安分析是在电位扫描过程中记录电流的变化,主要用于识别和定量分析痕量物质,具有高灵敏度,能检测到ppb甚至ppt级别的浓度。 【基本仪器设备】 电化学分析通常需要以下设备:电化学工作站、电导仪、电位计、电流计、电解池、电极等。现代技术中,计算机系统被广泛用于数据采集和处理,提高分析的精确性和自动化程度。 【原电池与电解池】 原电池是将化学能转化为电能的装置,包括阳极(发生氧化反应)和阴极(发生还原反应)。电解池则是相反的过程,将电能转化为化学能,常用于物质的电解合成或离子的提取。 【特点】 电化学分析的优点包括:设备相对简单,价格适中;灵敏度高,可以检测到非常低的浓度;适用于各种类型的样品,包括固体、液体和气体。然而,电化学分析也受到一些因素的影响,如反电动势、IR降、液接电位和超电压,这些都需要在实验中考虑并进行相应的校正。 电化学分析法是一门涉及多种分析技术的学科,它利用物质的电化学性质进行定量和定性分析,广泛应用于化学、环境、生物和材料科学等领域。
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