第讲极谱分析基本原理与应用学习教案

1、会计学1第讲极谱分析基本原理与应用第讲极谱分析基本原理与应用(yngyng)第一页，共31页。第1页/共31页第二页，共31页。第2页/共31页第三页，共31页。第3页/共31页第四页，共31页。在电极上在电极上第4页/共31页第五页，共31页。电压的电压的第5页/共31页第六页，共31页。），滴入电解池），滴入电解池第6页/共31页第七页，共31页。n V= E Ew+iRn V外外=Ew(SCE)第7页/共31页第八页，共31页。第8页/共31页第九页，共31页。第9页/共31页第十页，共31页。第10页/共31页第十一页，共31页。第11页/共31页第十二页，共31页。以测定以测定110

2、-3 molL1的的Cd2+ (含有含有0.1 molL1的的KNO3)为例说明极谱波的形成为例说明极谱波的形成。 每加一次电压，记录一次电流。以电流为纵坐标每加一次电压，记录一次电流。以电流为纵坐标，电压为横坐标作图，得电位，电压为横坐标作图，得电位(din wi)（压）（压）-电流电流曲线，称为极谱波。曲线，称为极谱波。第12页/共31页第十三页，共31页。第13页/共31页第十四页，共31页。第14页/共31页第十五页，共31页。第15页/共31页第十六页，共31页。Cd2+2e+Hg=Cd(Hg)Cd2+2e+Hg=Cd(Hg)n甘汞电极反应甘汞电极反应: : 2Hg-2e+2Cl-=

3、Hg2Cl22Hg-2e+2Cl-=Hg2Cl2第16页/共31页第十七页，共31页。约，这样的电解电流称为扩散约，这样的电解电流称为扩散电流电流i (i (扣除残余电流扣除残余电流 后的电后的电解电流解电流) ) 第17页/共31页第十八页，共31页。称为完全浓差极化，电解电流称为完全浓差极化，电解电流到达最大值，称为极限到达最大值，称为极限(jxin)(jxin)电流，电流，第18页/共31页第十九页，共31页。第19页/共31页第二十页，共31页。第20页/共31页第二十一页，共31页。E 曲线也叫极化曲线也叫极化第21页/共31页第二十二页，共31页。CS才易才易第22页/共31页第二

4、十三页，共31页。扩散电流方程式指的是（极限）扩散电流扩散电流方程式指的是（极限）扩散电流与在滴汞电极上进行电极反应的物质浓度与在滴汞电极上进行电极反应的物质浓度之间的关系式。之间的关系式。第23页/共31页第二十四页，共31页。 被测物质的性质及浓度的影响被测物质的性质及浓度的影响 id与被测物质在电极上反应的电子转移数与被测物质在电极上反应的电子转移数n及该物质的扩散系数和浓度有关。当各种条件及该物质的扩散系数和浓度有关。当各种条件一定时，一定时， K=607nDqm2/3 t 1/6-称为尤考维奇常数称为尤考维奇常数第24页/共31页第二十五页，共31页。在1mol/L KCl底液中，不

5、同(b tn)浓度的Cd2+极谱波 由极谱波方程式：由极谱波方程式：iiinFRTEEd ln2/1 一般情况下，不同金属离子具有不同的半波电位，且不随浓度改变，分解电压则随浓度改变而有所不同（如右图所示），故可利用半波电位进行一般情况下，不同金属离子具有不同的半波电位，且不随浓度改变，分解电压则随浓度改变而有所不同（如右图所示），故可利用半波电位进行(jnxng)(jnxng)定性分析。定性分析。 当当i i= =i id d时的电位即为半波电位，极谱波中点。时的电位即为半波电位，极谱波中点。常数常数 aaKKnFRTEEMMO2/1ln 第25页/共31页第二十六页，共31页。 1. 1.

6、 同一离子在不同溶液中，半波电位不同。金属同一离子在不同溶液中，半波电位不同。金属(jnsh)(jnsh)络离子比简单金属络离子比简单金属(jnsh)(jnsh)离子的半波电位要负，稳定常数越大，半波电位越负；离子的半波电位要负，稳定常数越大，半波电位越负； 2. 两离子的半波电位接近或重叠时，选用不同底液，可有效分离，如Cd2+和Tl+在NH3和NH4Cl溶液中可分离（ Cd2+生成络离子）； 3. 极谱分析的半波电位范围较窄（2V），采用半波电位定性的实际应用价值不大；可逆极谱波：电极反应(fnyng)极快，扩散控制；非可逆极谱波：同时还受电极反应(fnyng)速度控制。氧化波与还原波具有

7、不同半波电位（超电位影响）。第26页/共31页第二十七页，共31页。二、极谱定量分析(dnglingfnx)方法quantitative methods of polarography 依据依据(yj)公式：公式： id =K c 可进行定量计可进行定量计算。算。 极限扩散电流极限扩散电流 由极谱图上量出由极谱图上量出, 用波高直接用波高直接进行计算。进行计算。1. 1. 波高的测量波高的测量 (1) (1) 平行线法平行线法 (2) (2) 切线切线(qixin)(qixin)法法 (3) (3) 矩形法矩形法第27页/共31页第二十八页，共31页。2.定量分析(dnglingfnx)方法

8、(1) 比较法比较法(完全相同条件完全相同条件(tiojin) cs; hs 标准溶液的浓度和波高标准溶液的浓度和波高;(2)标准标准(biozhn)曲线法曲线法(3) 标准标准(biozhn)加入法加入法XXXSXSSXSXssXXsXhVHVVhcVcVVcVcVKHKch)()(ssxxchhc 第28页/共31页第二十九页，共31页。 无机分析方面：特别适合于金属、合金(hjn)、矿物及化学试剂中微量杂质的测定，如金属锌中的微量Cu、Pb、Cd、Pb、Cd；钢铁中的微量Cu、Ni、Co、Mn、Cr；铝镁合金(hjn)中的微量Cu、Pb、Cd、Zn、Mn；矿石中的微量Cu、Pb、Cd、Zn、W、Mo、V、Se、Te等的测定。 有机分析方面：醛类、酮类、糖类、醌类、硝基、亚硝基类、偶氮类 在药物和生物化学方面：维生素、抗生素、生物碱第29页/共31页第三十页，共31页。 (1) (1) 速度慢速度慢 一般的分析过程需要一般的分析过程需要5 51515分钟。这是由于滴汞周期需要保持在分钟。这是由于滴汞周期需要保持在2 25 5秒，电压扫描速度一般为秒，电压扫描速度一般为5 51515分钟分钟/ /伏。获得一条极谱曲线一般需要几伏。获得一条极谱曲线一般需要几十滴到一百多滴汞。十滴到一百多滴汞。 (2) (2)方法灵敏度较低方法灵敏度较低 检测检测(jin c)(jin