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1、电电 分分 析析 化化 学学主主 讲讲 :赵:赵 爽爽2010年年11月月第一章第一章 基本理论基本理论l什么是电化学(什么是电化学(electrochemistry)?)? 将化学变化与电的现象紧密联系起来的学科便将化学变化与电的现象紧密联系起来的学科便是电化学。是电化学。l什么是电分析化学(什么是电分析化学(electroanalysis)?)? 应用电化学的基本原理和实验技术来进行分析,应用电化学的基本原理和实验技术来进行分析,就形成了各种电化学分析方法。就形成了各种电化学分析方法。1.1 电分析化学的历史发展电分析化学的历史发展l18001800年意大利的物理学家年意大利的物理学家伏打
2、伏打制造伏打电堆。制造伏打电堆。l18341834年年法拉第法拉第发表了发表了“关于电的实验研究关于电的实验研究”论论文,提出了著名的法拉第电解定律。文,提出了著名的法拉第电解定律。l19221922年捷克斯洛伐克化学家年捷克斯洛伐克化学家海洛夫斯海洛夫斯基创立了基创立了极谱分析法。极谱分析法。电化学及电分析化学的发展趋势电化学及电分析化学的发展趋势1. 与纳米技术相结合与纳米技术相结合2. 与生物、生命科学相结合与生物、生命科学相结合信息科学信息科学生命科学生命科学能源科学能源科学环境科学环境科学材料科学材料科学电分析化学的研究内容和特点:电分析化学的研究内容和特点:l研究内容:研究内容:
3、(1 1)成分和形态分析(特别在有机、生物和药物分析)成分和形态分析(特别在有机、生物和药物分析中及色谱电化学检测器);中及色谱电化学检测器); (2 2)电极过程动力学和电极反应机理的分析;)电极过程动力学和电极反应机理的分析; (3 3)表面和界面分析(油水界面、化学修饰电极、)表面和界面分析(油水界面、化学修饰电极、扫描隧道电化学探针等)。扫描隧道电化学探针等)。l特点:特点: 快速、灵敏、准确、仪器简单,价格低廉。快速、灵敏、准确、仪器简单,价格低廉。电化学过程发生在相界面。电化学过程发生在相界面。l所有电分析测量体系至少含有浸在电解质所有电分析测量体系至少含有浸在电解质(electr
4、olyte)溶液中或紧密附于电解质上的)溶液中或紧密附于电解质上的两个电极(两个电极(electrode)。)。lThe electrode surface is thus a junction between an ionic conductor and an electronic conductor.1.2 化学电池化学电池(chemistry cell)l化学电池是化学能和电能互相转换的装置。化学电池是化学能和电能互相转换的装置。原电池原电池电解池电解池改变实验条件改变实验条件l 按组成电解质溶液的种数分为:单液电池按组成电解质溶液的种数分为:单液电池 双液电池双液电池正极(正极(ano
5、de)是阴极()是阴极(cathode)负极(负极(cathode)是阳极()是阳极(anode)正极是阳极正极是阳极负极是阴极负极是阴极1.2.1 单液电池(无液体接界电池)单液电池(无液体接界电池)阳极阳极(-):H2 = 2H+ + 2e阴极阴极(+):AgCl = Ag+ + Cl- ; Ag+ + e = Ag1.2.2 双液电池(有液体接界电池)双液电池(有液体接界电池)阳极阳极(-):Zn = Zn2+ + 2e阴极阴极(+):Cu2+ + 2e = Cu液接电位液接电位(Liquid junction potential)l液接电位(扩散电位)的产生液接电位(扩散电位)的产生
6、由于相接触的两种溶液中的正负离子的扩散速度不同,由于相接触的两种溶液中的正负离子的扩散速度不同,致使在接触界面处出现电荷分离。致使在接触界面处出现电荷分离。盐桥盐桥l盐桥具有减少液接电位的作用盐桥具有减少液接电位的作用 填充物为适宜电解质溶液;填充物为适宜电解质溶液;(KCl,KNO3,NH4NO3,K2SO4等)等)正负离子的迁移数接近;正负离子的迁移数接近;离子强度大于样品溶液离子强度大于样品溶液510倍;倍;不与电解池中电解质溶液发生化学反应;不与电解池中电解质溶液发生化学反应;1.3 化学电池的基本单元化学电池的基本单元l电极电极 工作电极工作电极(working electrode)
7、 -所研究的反应发生在该电极上。所研究的反应发生在该电极上。基本要求:基本要求:所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受 到影响,并且能够在较大的电位区域进行测定;电极必到影响,并且能够在较大的电位区域进行测定;电极必 须不与溶剂或电解液组分发生反应;电极面积不宜太大,须不与溶剂或电解液组分发生反应;电极面积不宜太大, 电极表面最好应是均一、平滑的,且能够通过简单的方电极表面最好应是均一、平滑的,且能够通过简单的方 法进行表面净化。法进行表面净化。 固体电极材料:玻碳、铂、金、银、导电玻璃等固体电极材料:玻碳、铂、金、银、导电玻璃等液体电
8、极:汞、汞齐液体电极:汞、汞齐工作电极的大小和形状工作电极的大小和形状工作电极的预处理工作电极的预处理工作电极表面是否干净是电化学实验中最重要的问题之一!工作电极表面是否干净是电化学实验中最重要的问题之一!以铂电极为例,电极的预处理可按如下程序进行:以铂电极为例,电极的预处理可按如下程序进行:(1)(1) 用小号砂纸将表面磨平滑用小号砂纸将表面磨平滑(2)(2) 用氧化铝粉末磨成镜面用氧化铝粉末磨成镜面(3)(3) 用各种酸或洗液进行清洗用各种酸或洗液进行清洗(4)(4) 用水冲洗干净用水冲洗干净(5)(5) 用测定用的溶液进行冲洗。用测定用的溶液进行冲洗。 电化学测定方法电化学测定方法, 腾
9、岛昭腾岛昭 等著,等著, 陈震等译,陈震等译, 1995, p63-87辅助电极辅助电极(counter electrode) -和工作电极组成回路,保证所研究的反应在工作电极和工作电极组成回路,保证所研究的反应在工作电极上发生。上发生。基本要求:基本要求:表面积大于工作电表面积大于工作电 极,本身电阻小,极,本身电阻小, 不容易极化。不容易极化。参比电极参比电极(reference electrode)-已知电势,基本没有电流通过,用于测定工作电极的已知电势,基本没有电流通过,用于测定工作电极的电极电势。电极电势。基本要求:基本要求:可逆电极,其电极电势符合可逆电极,其电极电势符合Nerns
10、t方程;参比电极反应方程;参比电极反应 应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势应有较大的交换电流密度,流过微小的电流时电极电势 能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性。能迅速恢复原状;应具有良好的电势稳定性和重现性。标准氢电极、甘汞电极、标准氢电极、甘汞电极、Ag-AgCl电极(水相体系)电极(水相体系)Ag/Ag+电极(非水相体系)电极(非水相体系)l电解质溶液电解质溶液 电极间电子传递的媒体。电极间电子传递的媒体。 由溶剂由溶剂(纯化)(纯化)和高浓度的支持电解质以及电和高浓度的支持电解质以及电活性物质等组成。活性物质等组成。 水溶液体系、有机溶剂体系和熔融盐体系。水溶液
11、体系、有机溶剂体系和熔融盐体系。有机溶剂应具备如下的条件:有机溶剂应具备如下的条件:(1)(1)可溶解足够量的支持电解质可溶解足够量的支持电解质(2)(2)具有足够大的介电常数使支持电解质溶解具有足够大的介电常数使支持电解质溶解( (一般希望在一般希望在1010以上以上) )(3)(3)常温下为液体,并且其蒸汽压不大常温下为液体,并且其蒸汽压不大(4)(4)粘性不能太大粘性不能太大(5)(5)可以测定的电势范围可以测定的电势范围( (电位窗口电位窗口) )大大(6)(6)毒性小,溶剂容易精制且价格便宜毒性小,溶剂容易精制且价格便宜作为支持电解质的条件:作为支持电解质的条件:(1)(1)在溶剂中
12、要有相当大的溶解度,能使电解液具备足够的导电性在溶剂中要有相当大的溶解度,能使电解液具备足够的导电性(2)(2)支持电解质本身不易参加电化学反应,可以测定的电位范围支持电解质本身不易参加电化学反应,可以测定的电位范围 ( (电势窗电势窗口口) )大大(3)(3)不与体系中的溶剂或者与电极反应有关的物质发生反应,其对电极表不与体系中的溶剂或者与电极反应有关的物质发生反应,其对电极表面无特性吸附面无特性吸附SizeAnalytical Macro1.6 - 3 mm diameterMicro10-100 m diameter一个简单的电分析化学实验:一个简单的电分析化学实验:工作电极,工作电极,
13、 参比电极,参比电极,对电极对电极, , 电解质溶液,电电解质溶液,电化学工作站化学工作站, PCPC计算机计算机( (接口接口+ +软件软件) )。 1.4 可逆电池与电动势可逆电池与电动势l在等温等压下,体系的自由能的减少(在等温等压下,体系的自由能的减少(-G),等于),等于体系在该条件下所做的最大非膨胀功(体系在该条件下所做的最大非膨胀功(Wf)。)。G=- Wf 如果非膨胀功仅为电功,则上式可表示为如果非膨胀功仅为电功,则上式可表示为 G=-nEF(此式仅适用于可逆电池)(此式仅适用于可逆电池)一个可逆电池必须满足以下两个条件:一个可逆电池必须满足以下两个条件:1.当对一个过程施加一
14、个无穷小的反向推动力时,就当对一个过程施加一个无穷小的反向推动力时,就能使得过程反向进行。电极上的化学反应可向正、能使得过程反向进行。电极上的化学反应可向正、反两个方向进行。反两个方向进行。 (热力学可逆性)(热力学可逆性)2.可逆电池在工作时,不论是充电或放电,所通过的可逆电池在工作时,不论是充电或放电,所通过的电流必须十分微小,此时电池可以在接近平衡状态电流必须十分微小,此时电池可以在接近平衡状态下工作。或者说,电池放电时的能量,如用于充电,下工作。或者说,电池放电时的能量,如用于充电,恰好可使体系和环境回复到原来的状态。恰好可使体系和环境回复到原来的状态。 (化学反应可逆性)(化学反应可
15、逆性)-不是可逆电池不是可逆电池 放电过程:阴极:放电过程:阴极:Cu22eCu 阳极:阳极:Zn2e Zn2+ 充电过程:阴极:充电过程:阴极:2H 2e H2 阳极:阳极:Cu 2e Cu2Zn (s) | H2SO4 (稀溶液稀溶液) | Cu (s)l电池电动势电池电动势:将电位差计接在电池的两个电极之间而:将电位差计接在电池的两个电极之间而直接测得的电势值习惯上称之为电池的电动势。直接测得的电势值习惯上称之为电池的电动势。J 如果电池中的反应是自发的,则自发方向的如果电池中的反应是自发的,则自发方向的E是正值;是正值;反之反之E为负值。为负值。J 电极与溶液间的绝对电位值是无法直接测
16、定的。电极与溶液间的绝对电位值是无法直接测定的。l电极电位:电极电位:当采用相对电位法时,系用一定的参比电当采用相对电位法时,系用一定的参比电极与研究电极组成电池,极与研究电极组成电池, 这一电池的电动势称为相对这一电池的电动势称为相对于给定参比电极而确定的研究电极电位。于给定参比电极而确定的研究电极电位。1.4.1 电极电位的电极电位的Nernst方程方程l对于电极反应:氧化型对于电极反应:氧化型ze还原型还原型 (O + ze R)电极反应的电极反应的Nernst方程方程ROaazFRTln1.4.2 传质过程(传质过程(Mass transport)l扩散扩散(Diffusion):th
17、e spontaneous movement under the influence of concentration gradient.l对流对流(Convection):transport to the electrode by a gross physical movement.l迁移迁移(Migration):movement of charged particles along an electrical field.1.4.3 双电层理论概要双电层理论概要l电极和溶液界面存在双电层。电极和溶液界面存在双电层。双电层是所有相界面的特征双电层是所有相界面的特征双电层的溶液一面又分为紧密
18、双电层的溶液一面又分为紧密层和扩散层。层和扩散层。内内Helmholtz平面由溶剂分子和平面由溶剂分子和特性吸附的离子或分子组成。特性吸附的离子或分子组成。外外Helmholtz平面由最接近电极平面由最接近电极表面的溶剂化离子的电荷中心构表面的溶剂化离子的电荷中心构成。成。溶剂化的离子与带电荷的溶剂化的离子与带电荷的金属电极间的相互作用仅金属电极间的相互作用仅仅为长范围的库仑力。仅为长范围的库仑力。在在OHP与溶液本体之间是与溶液本体之间是分散层。分散层的厚度取分散层。分散层的厚度取决于溶液的总离子浓度。决于溶液的总离子浓度。双电层的结构影响电极过程的速度。双电层的结构影响电极过程的速度。1.
19、5 电分析化学的分类电分析化学的分类l依据所研究的电化学参数的不同,电分析化学依据所研究的电化学参数的不同,电分析化学可分成下列几种主要类型。可分成下列几种主要类型。(1 1)电导分析)电导分析(2 2)电位分析)电位分析(3 3)电解分析)电解分析(4 4)库仑分析法)库仑分析法(5 5)伏安与极谱法)伏安与极谱法第二章第二章 电导分析电导分析l电导分析法最先应用于测定电解质溶液的溶度积,离电导分析法最先应用于测定电解质溶液的溶度积,离解度和其它一些特性。解度和其它一些特性。 溶液的电导测定,实际上就是测定溶液的电阻。溶液的电导测定,实际上就是测定溶液的电阻。 电导电导( (G) )是电阻的
20、倒数。是电阻的倒数。特点特点:(:(1)不具有专属性。)不具有专属性。 溶液的导电性取决于溶液中所有共存离子的导溶液的导电性取决于溶液中所有共存离子的导 电性的总和。电性的总和。 (2)简便、灵敏)简便、灵敏应用:水质纯度的检验、土壤中可溶盐分的总量检验,应用:水质纯度的检验、土壤中可溶盐分的总量检验, 用做气相色谱的鉴定器,电导滴定法等。用做气相色谱的鉴定器,电导滴定法等。第三章第三章 电位分析法电位分析法 (Potentiometric analysis)l电位分析是利用电极电位和溶液中某种离子的活度之间电位分析是利用电极电位和溶液中某种离子的活度之间的关系来测定被测物质活度的一种电化学分
21、析法。的关系来测定被测物质活度的一种电化学分析法。l根据测量原理的不同可分为根据测量原理的不同可分为直接电位法直接电位法( (potentiometry) )与与电位滴定法(电位滴定法(potentiometric titration)。l特点:特点:选择性好,灵敏度高,检出限低,应用广泛选择性好,灵敏度高,检出限低,应用广泛3.2 常用参比电极常用参比电极1. 标准氢电极(标准氢电极(standard hydrogen electrode; SHE)优点:优点:E0 0 V,电位稳定,电位稳定缺点:缺点:制备、操作难度较大制备、操作难度较大2. 甘汞电极(甘汞电极(calomel elect
22、rode)甘汞电极是由金属汞和固体甘汞电极是由金属汞和固体HgHg2 2ClCl2 2及及KClKCl溶液组成。溶液组成。电极反应:电极反应:HgHg2 2ClCl2 22e2Hg+2Cl2e2Hg+2Cl- -电极电位:电极电位:Cl0lg059. 0甘汞电极的电极电位随温度和氯化钾的浓度变化而变化甘汞电极的电极电位随温度和氯化钾的浓度变化而变化 。3. AgAgCl电极电极 一根银丝上镀一层一根银丝上镀一层AgClAgCl,然后浸泡在,然后浸泡在 一定浓度的一定浓度的KClKCl溶液中。溶液中。电极反应:电极反应:AgClAgCleAg + CleAg + Cl- -电极电位:电极电位:C
23、l0lg059. 0当温度一定时,当温度一定时,Ag-AgCl电极的电位主要取决于氯离子的活度。电极的电位主要取决于氯离子的活度。3.3 离子选择性电极离子选择性电极(ion-selective electrode)l离子选择性电极(离子选择性电极(ISEISE,膜电极)是一类电化学传感,膜电极)是一类电化学传感体,它的电位与溶液中所给定的离子活度的对数呈体,它的电位与溶液中所给定的离子活度的对数呈线性关系。线性关系。l基本构造基本构造:1.1.敏感膜敏感膜 由单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物由单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物 膜等构成。膜等构成。 2.2.内参液内参液 响应离子的强电
24、解质和氯化物溶液。响应离子的强电解质和氯化物溶液。3.3.内参比电极内参比电极 AgAgAgClAgCl电极电极膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中,则将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中,则电池为电池为: :外参比电极外参比电极被测溶液被测溶液( (i未知未知) ) 内充溶液内充溶液( (i一定一定) ) 内参比电极内参比电极(敏感膜)(敏感膜)内外参比电极的电位值固定,且内充溶液中离子的活度也内外参比电极的电位值固定,且内充溶液中离子的活度也一定,则电池电动势为:一定,则电池电动势为:ianFRTEEln3.3.1
25、 离子选择性电极的类型及响应机理离子选择性电极的类型及响应机理3.3.1.1 玻璃电极(玻璃电极(glass electrode)玻璃电极对一价阳离子具有选择性响应,其选择性来源于玻璃玻璃电极对一价阳离子具有选择性响应,其选择性来源于玻璃敏感膜组成的不同。敏感膜组成的不同。pH玻璃膜电极(玻璃膜电极(1906年年Cremer)敏感玻璃膜的组成为:敏感玻璃膜的组成为:72% SiO222%Na2O6% CaO敏感玻璃膜的结构是由固定的带负电荷的硅敏感玻璃膜的结构是由固定的带负电荷的硅与氧组成骨架,在骨架的网络中存在体积较与氧组成骨架,在骨架的网络中存在体积较小但活动能力较强的阳离子(小但活动能力
26、较强的阳离子(Na)。)。 水浸泡时,表面的水浸泡时,表面的Na+与水中的与水中的H+交交换,表面形成水合硅胶层换,表面形成水合硅胶层 。阴离子却被。阴离子却被带负电荷的硅氧载体所排斥,高价阳离子带负电荷的硅氧载体所排斥,高价阳离子也不能进入网络。也不能进入网络。 玻璃电极使用前,必须在水溶液中浸玻璃电极使用前,必须在水溶液中浸泡。泡。l讨论:讨论:(1) “碱差碱差”或或“钠差钠差” :pH11时产生的误差,源于时产生的误差,源于钠离子的扩散作用。钠离子的扩散作用。(2) “酸差酸差”:测定溶液酸度太大(测定溶液酸度太大(pH0.5)时)时, 电位电位值偏离线性关系,产生误差;值偏离线性关系
27、,产生误差;(3)在玻璃膜中引入三价元素铝、镓、硼等的氧化物,)在玻璃膜中引入三价元素铝、镓、硼等的氧化物,可制成对其它一价阳离子响应的玻璃膜电极;可制成对其它一价阳离子响应的玻璃膜电极;(4)pH玻璃膜电极使用前需用已知浓度的缓冲溶液校准。玻璃膜电极使用前需用已知浓度的缓冲溶液校准。E膜膜 = K + 0.059 lg 1 = K - 0.059 pH试液试液测量测量pH的工作电池的工作电池l有了参比电极与指示电极就可以组成测量有了参比电极与指示电极就可以组成测量pH的工作电池的工作电池现在商品化的复合玻璃电极将玻璃膜电现在商品化的复合玻璃电极将玻璃膜电极和参比电极组装在一起。极和参比电极组
28、装在一起。E膜膜 = K - 0.059 pH试液试液3.3.1.2 晶体膜电极(晶体膜电极(SolidState Electrodes)l晶体膜电极的敏感膜是由难溶盐的单晶切片或多晶沉晶体膜电极的敏感膜是由难溶盐的单晶切片或多晶沉淀压片制成。淀压片制成。 氟离子选择性电极氟离子选择性电极 敏感膜:敏感膜:LaF3 (掺杂以某些二价离子如(掺杂以某些二价离子如Eu)内参比电极:内参比电极:AgAgCl电极电极内参比溶液:内参比溶液:0.1mol/L NaF与与0.1mol/L NaCl膜电位(膜电位(2525):):E膜膜 = K - 0.059 lga(F-) = K + 0.059 pF
29、K为仪器常数为仪器常数氟离子选择性电极的响应机理氟离子选择性电极的响应机理l由于氟化镧晶格缺陷(空穴)引起氟离子的传导作用。由于氟化镧晶格缺陷(空穴)引起氟离子的传导作用。接近空穴的可移动氟离子能够移动到空穴中,这是因接近空穴的可移动氟离子能够移动到空穴中,这是因为空穴的大小、形状和电荷等情况都使得它只能容纳为空穴的大小、形状和电荷等情况都使得它只能容纳氟离子,而不能让其它离子进入空穴。故此膜对氟离氟离子,而不能让其它离子进入空穴。故此膜对氟离子有选择性。子有选择性。氟离子选择性电极的测试条件氟离子选择性电极的测试条件(1)氟电极对氟离子的线性响应范围为)氟电极对氟离子的线性响应范围为 510
30、-7110-1mol/L。 电极的选择性很高,唯一的干扰是电极的选择性很高,唯一的干扰是OH-离子。离子。 LaF3+3OH- La(OH)3+3F-(2)电极使用时最适宜的溶液)电极使用时最适宜的溶液pH范围为范围为5-5.5。 当当pH6时,则时,则OH-离子将发生干扰。离子将发生干扰。 (3)通常用柠檬酸盐的缓冲溶液来控制试验的)通常用柠檬酸盐的缓冲溶液来控制试验的pH。硫、卤素离子电极硫、卤素离子电极l硫离子电极的敏感膜是用硫离子电极的敏感膜是用Ag2S粉末在粉末在108Pa以上的高以上的高压下压制而成。它同时也是银离子电极。硫化银是低压下压制而成。它同时也是银离子电极。硫化银是低电阻
31、的离子导体,其中可移动的导电离子是银离子。电阻的离子导体,其中可移动的导电离子是银离子。l氯化银、溴化银及碘化银能分别作为氯电极、溴电极氯化银、溴化银及碘化银能分别作为氯电极、溴电极及碘电极的敏感膜。及碘电极的敏感膜。E膜膜 = K + 0.059 lg Ag+3.3.1.3 流动载体(液膜)电极流动载体(液膜)电极 (Liquid Membrane Electrode)l液膜电极可用于几种多价的阳离子及某些阴离子的直液膜电极可用于几种多价的阳离子及某些阴离子的直接检测。接检测。液膜电极膜中的活性物质为液膜电极膜中的活性物质为液态,其载体可在膜相中流液态,其载体可在膜相中流动。如载体可带有电荷
32、,也动。如载体可带有电荷,也可为中性。可为中性。(一)带电荷的流动载体电极(钙离子电极)(一)带电荷的流动载体电极(钙离子电极)二癸基磷酸钙的苯基二癸基磷酸钙的苯基磷酸二辛酯溶液磷酸二辛酯溶液钙电极适宜的钙电极适宜的pHpH范围是范围是5 51111,可测出可测出1010-5-5 mol/Lmol/L的的CaCa2+2+ 。响应机理响应机理Ca2+Ca2+Ca2+S-CaS2X-X-响应离子响应离子CaCa2+2+能自由出入溶能自由出入溶液相及膜相,而有机载体液相及膜相,而有机载体离子离子S S- -则被陷于有机膜中。则被陷于有机膜中。相反,溶液相中的伴随离相反,溶液相中的伴随离子子X X-
33、-则被排除在膜相之外。则被排除在膜相之外。由于只有响应离子能通过膜与溶液的界面进行扩散,因此破坏了两由于只有响应离子能通过膜与溶液的界面进行扩散,因此破坏了两相界面附近电荷分布的均匀性,产生相间电位。相界面附近电荷分布的均匀性,产生相间电位。(二)中性载体电极(二)中性载体电极l中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。中性载体电极与带电荷流动载体电极在形式及构造上完全相同。l区别区别在带电荷载体膜中,载体是荷电的有机离子,与响应离子生成离在带电荷载体膜中,载体是荷电的有机离子,与响应离子生成离子型化合物;子型化合物;在中性载体膜中,载体是不带电荷的中性有机分子,具有未成对在中性
34、载体膜中,载体是不带电荷的中性有机分子,具有未成对的电子,能与响应离子络合成为络阳离子而带有电荷。的电子,能与响应离子络合成为络阳离子而带有电荷。l可作为敏感膜活性物质的中性载体有抗生素、冠醚化合物和开链可作为敏感膜活性物质的中性载体有抗生素、冠醚化合物和开链酰胺等几类。酰胺等几类。3.3.2.2 敏化电极敏化电极(1 1)定义:)定义: 按按IUPAC推荐的定义为:在主体电极上覆盖一层膜推荐的定义为:在主体电极上覆盖一层膜或物质,使电极能提高或改变其选择性。或物质,使电极能提高或改变其选择性。 敏化电极是指敏化电极是指气敏电极气敏电极、酶电极酶电极、细菌电极细菌电极及及生物生物电极电极等。等
35、。 气敏电极气敏电极隔膜是气敏氨电极隔膜是气敏氨电极氨电极是在原电极(玻璃氨电极是在原电极(玻璃电极)的敏感膜上,覆盖电极)的敏感膜上,覆盖一层透气膜,透气膜具有一层透气膜,透气膜具有疏水性,在玻璃膜与透气疏水性,在玻璃膜与透气膜之间形成一层中介液薄膜之间形成一层中介液薄膜(膜(0.10.1mol/LNH4Cl溶液),溶液),可用于测定试液中微量铵。可用于测定试液中微量铵。酶电极酶电极l将生物酶涂布在电极的敏感膜上,通过酶催化作用,将生物酶涂布在电极的敏感膜上,通过酶催化作用,使待测物质产生能在该电极上响应的离子或化合物,使待测物质产生能在该电极上响应的离子或化合物,来间接测定该物质。来间接测定该物质。23222CONH2OH)CO(NH脲酶用氨气敏电极检测用氨气敏电极检测离子选择性电极的特性参数离子选择性电极的特性参数l检测限与响应斜率检测限与响应斜率 以离子电极的电位(或电池电动势)对响应离子活度以离子电极的电位(或电池电动势)对响应离子活度的对数作图,所得曲线叫做校准曲线。的对数作图,所得曲线叫做校准曲线。AB段为
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