电位分析法的应用

学号：S12004063 姓名：高艳

1概述

电位分析法是电化学分析法的一个重要组成部分。电化学分析法主要是应用电化学的基本原理和技术，研究在化学电池内发生的特定现象，利用物质的组成及含量与它的电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。

2分类

电分析化学法是应用电化学基本原理和实验技术，根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法，以电导、电位、电流和电量等电参量与被测物含量之间的关系作为计量的基础。

根据所测量的电参量的不同，电分析化学法可分为三类：

类型 方法名称 测定的电参量 主要特点和用途 1. 可用于微量成分的测定 2. 可对氢离子及数十种金属、非金属离子和有机化合物进行定量测定 3. 选择性很好 选择性差，仅能测定水-电解质二元混合物中电解质总量，但对水的纯度分析有特殊意义 不许标准试样，准确度高，选择性好 1. 不需标准物质，准确度高 2. 容量分析中的各种滴定反应都可用库伦滴定 1. 可用于微量分析 2. 可同时测定多种金属离子和有机化合物 3. 选择性好 可用于中和、氧化还原、沉淀及络合滴定的中点指示，易实现自动化 电导滴定可用于测定稀的弱酸和弱碱的含量 电位分析法 电极电位 测定某一电参量 电导分析法 控制电位库伦分析法 恒电流库伦分析发（库伦滴定） 极谱分析法 电阻或电导 电量 电量（在恒电流的条件下测定完成滴定所需的时间） 极化电极电位-电流变化关系 电导的突跃变化 电极电位突跃变化 电流的突跃变化 测定某种电参量的突变 用电子作沉淀剂的恒电流点解分析法 电导滴定法 电位滴定法 电流滴定法 以恒电流进行电解至完全 1. 不需要标准样，准确度高，适用高含量成分的测定 2. 选择性差 1 / 3

重量分析（电重量法） 控制电极电位电解法 在选择并控制电极电位的条件下进行电解至完全 较恒电流电解分析法选择性大有提高，除了用作分析外，也是重要的分离手段之一 3基本原理

电极电位的大小：由能斯特方程确定

整个氧化还原反应的电位由下列公式确定：

4参比电极

参比电极是测量电池电动势，计算电极电位的基准，因此要求它的电极电位已知而且恒定，在测量过程中，即使有微小电流(约10-8A或更小)通过，仍能保持不变，它与不同的测试溶液间的液体接界电位差异很小，数值很低(1 --2mV)，可以忽略不计，并且容易制作，使用寿命长。

标准氢电极(SHE)是最精确的参比电极，是参比电极的一级标准，它的电位值规定在任何温度下都是0 V。

实际工作中常用的参比电极是甘汞电极和银-氯化银电极。

5指示电极

电位分析中，还需要另一类性质的电极，它能快速而灵敏的对溶液中参与半反应的离子的活度或不同氧化态的离子的活度比，产生能斯特响应，这类电极称为指示电极。

常用的指示电极主要是金属电极和膜电极两大类，就其结构上的差异可以分为金属-金属离子电极，金属-金属难溶盐电极，汞电极，惰性金属电极，玻璃膜及其他膜电极等。

6电位滴定法

当滴定反应平衡常数较小，滴定突跃不明显，或试液有色、浑浊，用指示剂指示终点有困难时，可以采用电位滴定法，即根据滴定过程中化学计量点附近的

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电位突跃来确定终点。

电位滴定法以测量电位变化为基础，它比直接电位法具有较高的准确度和精密度。但分析时间较长，如能使用自动电位滴定仪，计算机处理数据，则可达到简便、快速的目的。

7应用

电位分析法是电分析化学方法的重要分支，通过电路的电流接近于零的条件下测定电池的电动势或电极电位为基础的电分析化学方法。电位分析法可以分为电位法和电位滴定法。通过电极电位的测定，可以确定被测离子的活度，这是电位法的理论依据。电位滴定法是利用电极电位的变化来指示滴定终点，通过所用的滴定剂体积和浓度来求得待测物质的含量。

牙膏用于清洁牙齿，保护口腔卫生，对人体安全的一种日用必需品。但随着科技发展，人们发现了氟化物可以防龋的作用，并且多年实践证明，氟化物与牙齿接触后，使牙齿组织中易被酸溶解的氢氧磷灰石形成不易溶的氟磷灰石，从而提高了牙齿的抗腐蚀能力。有研究证明，常用这种牙膏，龋齿发病率降低40％左右。但同时氟是一种有毒物质，过量的氟不但会造成牙齿单薄，更会降低骨头的硬度。因为氟元素的含量极少，化学分析的方法无法测定牙膏中的氟含量，因此常采用电位分析法测定牙膏中的氟含量。

电分析化学方法的灵敏度及准确度都很高，所需设备简单，适用面广，特别是现代仪器分析与计算机联用，实现了分析工作的自动化。目前，电分析化学方法已成为产业、卫生和科学研究等部门广泛应用的一种重要分析手段。

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