電位和永停2012_1.ppt

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1、電化學分析概論電化學的概念與分類電化學的應用領域電化學分析(electrochemicalanalysis):根據(jù)被測溶液所呈現(xiàn)的電化學性質及其變化而建立的分析方法分類:根據(jù)所測電池的電物理量性質不同分為(1)電導分析法(conductometricanalysis)(2)電位分析法(potentiometry):直接電位法(directpotentiometry),電位滴定法(potentiometrictitration)(3)電質量分析法(electrogravimetry)(4)伏安分析法(voltammetry)1.化學平

2、衡常數(shù)測定2.化學反應機理研究3.化學工業(yè)生產流程中的監(jiān)測與自動控制4.環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境信息實時發(fā)布5.生物、藥物分析6.活體分析和監(jiān)測(超微電極直接刺入生物體內)電化學分析的應用領域applicationfieldsofelectrochemicalanalysis微電極與超微電極microelectrodeandultramicroelectrode超微直徑<100?m;活體分析;細胞中物質分析;材料:鉑、金、碳纖維;形狀:微盤、微環(huán)、微球、組合等。1.基本特征(1)極小的電極半徑(2)雙電層充電電流很小(3)平衡時間斷,響應快2

3、.應用腦神經(jīng)組織中多巴胺、兒茶胺的實時監(jiān)測。生物電化學分析bioelectrochemicalanalysis1.活體伏安分析1973年Adams將直徑1mm石墨電極插入大白鼠的大腦尾核部位,測定多巴胺,獲得第一張活體循環(huán)伏安圖;藥物在活體中濃度變化、分解、作用的監(jiān)測;通過微電極與超微電極實現(xiàn),無損傷分析。2.免疫伏安分析1979年,Heineman等提出;利用抗原與抗體間特定選擇性建立的高選擇性分析法。3.生物電化學傳感器酶傳感器、生物組織傳感器、免疫傳感器;測定乙肝的免疫傳感器。第二章電位分析法和永停滴定法Potentiomet

4、ryanddead-stoptitration續(xù)前電位分析法(potentiometry):利用電極電位與化學電池電解質溶液中某種組分濃度的對應關系而實現(xiàn)定量測量的電化學分析法電位分析法特點:(1)準確度高,重現(xiàn)性和穩(wěn)定性好(2)靈敏度高,10-4~10-8mol/L10-10~10-12mol/L(極譜,伏安)(3)選擇性好(排除干擾)(4)應用廣泛(常量、微量和痕量分析)(5)儀器設備簡單,易于實現(xiàn)自動化永停滴定法(dead-stoptitration):根據(jù)滴定過程中雙鉑電極的電流變化來確定化學計量點的電流滴定法特點:1.電解

5、反應2.當[Ox]=[Red]時,電流最大當[Ox]≠[Red]時,電極電位取決于濃度較低的一方第二節(jié)電位法基本原理principleofpotentiometry一、幾個概念二、化學電池三、可逆電極和可逆電池四、指示電極和參比電極五、電極電位的測量一、幾個概念1.相界電位(phaseboundarypotential):兩個不同物相接觸的界面上的電位差2.液接電位(liquidjunctionpotential):兩個組成或濃度不同的電解質溶液相接觸的界面間所存在的微小電位差,稱~。3.金屬的電極電位(electrodepoten

6、tial):金屬電極插入含該金屬的電解質溶液中產生的金屬與溶液的相界電位,稱~。4.電池電動勢(electromotiveforce):構成化學電池的相互接觸的各相界電位的代數(shù)和,稱~。Zn→Zn2+雙電層動態(tài)平衡穩(wěn)定的電位差二、化學電池(chemicalcell):一種電化學反應器,由兩個電極插入適當電解質 溶液中組成(一)分類:1.原電池(galcaniccell):將化學能轉化為電能的裝置(自發(fā)進行)應用:直接電位法,電位滴定法2.電解池(electrolyticcell):將電能轉化為化學能的裝置(非自發(fā)進行)應用:永停滴定

7、法續(xù)前(二)電池的表示形式與電池的電極反應1.表示形式:1)溶液注明活度2)用︱表示電池組成的每個接界面3)用‖表示鹽橋,表明具有兩個接界面4)發(fā)生氧化反應的一極寫在左發(fā)生還原反應的一極寫在右Daniel電池——銅鋅電池結構2.原電池(galvaniccell):(-)Zn︱Zn2+(1mol/L)‖Cu2+(1mol/L)︱Cu(+)電極反應(-)Zn極Zn–2eZn2+(氧化反應)(+)Cu極Cu2++2eCu(還原反應)電池反應Zn+Cu2+Zn2++Cu(氧化還原反應)圖示鹽橋的組成和特點:高濃度電解質溶液正負離子遷移速度差

8、不多*鹽橋的作用:1)防止兩種電解質溶液混和,消除液接電位,確保準確測定2)提供離子遷移通道(傳遞電子)續(xù)前3.電解池(electrolyticcell):(陽)Cu︱Cu2+(1mol/L)‖Zn2+(1mol/L)︱Zn(陰)電極

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