第講極譜分析基本原理與應(yīng)用學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第講極譜分析基本原理與應(yīng)用第講極譜分析基本原理與應(yīng)用(yngyng)第一頁，共31頁。第1頁/共31頁第二頁，共31頁。第2頁/共31頁第三頁，共31頁。第3頁/共31頁第四頁，共31頁。在電極上在電極上第4頁/共31頁第五頁，共31頁。電壓的電壓的第5頁/共31頁第六頁，共31頁。），滴入電解池），滴入電解池第6頁/共31頁第七頁，共31頁。n V= E Ew+iRn V外外=Ew(SCE)第7頁/共31頁第八頁，共31頁。第8頁/共31頁第九頁，共31頁。第9頁/共31頁第十頁，共31頁。第10頁/共31頁第十一頁，共31頁。第11頁/共31頁第十二頁，共31頁。以測定以測定110

2、-3 molL1的的Cd2+ (含有含有0.1 molL1的的KNO3)為例說明極譜波的形成為例說明極譜波的形成。 每加一次電壓，記錄一次電流。以電流為縱坐標(biāo)每加一次電壓，記錄一次電流。以電流為縱坐標(biāo)，電壓為橫坐標(biāo)作圖，得電位，電壓為橫坐標(biāo)作圖，得電位(din wi)（壓）（壓）-電流電流曲線，稱為極譜波。曲線，稱為極譜波。第12頁/共31頁第十三頁，共31頁。第13頁/共31頁第十四頁，共31頁。第14頁/共31頁第十五頁，共31頁。第15頁/共31頁第十六頁，共31頁。Cd2+2e+Hg=Cd(Hg)Cd2+2e+Hg=Cd(Hg)n甘汞電極反應(yīng)甘汞電極反應(yīng): : 2Hg-2e+2Cl-=

3、Hg2Cl22Hg-2e+2Cl-=Hg2Cl2第16頁/共31頁第十七頁，共31頁。約，這樣的電解電流稱為擴(kuò)散約，這樣的電解電流稱為擴(kuò)散電流電流i (i (扣除殘余電流扣除殘余電流 后的電后的電解電流解電流) ) 第17頁/共31頁第十八頁，共31頁。稱為完全濃差極化，電解電流稱為完全濃差極化，電解電流到達(dá)最大值，稱為極限到達(dá)最大值，稱為極限(jxin)(jxin)電流，電流，第18頁/共31頁第十九頁，共31頁。第19頁/共31頁第二十頁，共31頁。第20頁/共31頁第二十一頁，共31頁。E 曲線也叫極化曲線也叫極化第21頁/共31頁第二十二頁，共31頁。CS才易才易第22頁/共31頁第二

4、十三頁，共31頁。擴(kuò)散電流方程式指的是（極限）擴(kuò)散電流擴(kuò)散電流方程式指的是（極限）擴(kuò)散電流與在滴汞電極上進(jìn)行電極反應(yīng)的物質(zhì)濃度與在滴汞電極上進(jìn)行電極反應(yīng)的物質(zhì)濃度之間的關(guān)系式。之間的關(guān)系式。第23頁/共31頁第二十四頁，共31頁。 被測物質(zhì)的性質(zhì)及濃度的影響被測物質(zhì)的性質(zhì)及濃度的影響 id與被測物質(zhì)在電極上反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)與被測物質(zhì)在電極上反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)n及該物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)和濃度有關(guān)。當(dāng)各種條件及該物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)和濃度有關(guān)。當(dāng)各種條件一定時，一定時， K=607nDqm2/3 t 1/6-稱為尤考維奇常數(shù)稱為尤考維奇常數(shù)第24頁/共31頁第二十五頁，共31頁。在1mol/L KCl底液中，不

5、同(b tn)濃度的Cd2+極譜波 由極譜波方程式：由極譜波方程式：iiinFRTEEd ln2/1 一般情況下，不同金屬離子具有不同的半波電位，且不隨濃度改變，分解電壓則隨濃度改變而有所不同（如右圖所示），故可利用半波電位進(jìn)行一般情況下，不同金屬離子具有不同的半波電位，且不隨濃度改變，分解電壓則隨濃度改變而有所不同（如右圖所示），故可利用半波電位進(jìn)行(jnxng)(jnxng)定性分析。定性分析。 當(dāng)當(dāng)i i= =i id d時的電位即為半波電位，極譜波中點。時的電位即為半波電位，極譜波中點。常數(shù)常數(shù) aaKKnFRTEEMMO2/1ln 第25頁/共31頁第二十六頁，共31頁。 1. 1.

6、 同一離子在不同溶液中，半波電位不同。金屬同一離子在不同溶液中，半波電位不同。金屬(jnsh)(jnsh)絡(luò)離子比簡單金屬絡(luò)離子比簡單金屬(jnsh)(jnsh)離子的半波電位要負(fù)，穩(wěn)定常數(shù)越大，半波電位越負(fù)；離子的半波電位要負(fù)，穩(wěn)定常數(shù)越大，半波電位越負(fù)； 2. 兩離子的半波電位接近或重疊時，選用不同底液，可有效分離，如Cd2+和Tl+在NH3和NH4Cl溶液中可分離（ Cd2+生成絡(luò)離子）； 3. 極譜分析的半波電位范圍較窄（2V），采用半波電位定性的實際應(yīng)用價值不大；可逆極譜波：電極反應(yīng)(fnyng)極快，擴(kuò)散控制；非可逆極譜波：同時還受電極反應(yīng)(fnyng)速度控制。氧化波與還原波具有

7、不同半波電位（超電位影響）。第26頁/共31頁第二十七頁，共31頁。二、極譜定量分析(dnglingfnx)方法quantitative methods of polarography 依據(jù)依據(jù)(yj)公式：公式： id =K c 可進(jìn)行定量計可進(jìn)行定量計算。算。 極限擴(kuò)散電流極限擴(kuò)散電流 由極譜圖上量出由極譜圖上量出, 用波高直接用波高直接進(jìn)行計算。進(jìn)行計算。1. 1. 波高的測量波高的測量 (1) (1) 平行線法平行線法 (2) (2) 切線切線(qixin)(qixin)法法 (3) (3) 矩形法矩形法第27頁/共31頁第二十八頁，共31頁。2.定量分析(dnglingfnx)方法

8、(1) 比較法比較法(完全相同條件完全相同條件(tiojin) cs; hs 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和波高標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和波高;(2)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)曲線法曲線法(3) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)加入法加入法XXXSXSSXSXssXXsXhVHVVhcVcVVcVcVKHKch)()(ssxxchhc 第28頁/共31頁第二十九頁，共31頁。 無機分析方面：特別適合于金屬、合金(hjn)、礦物及化學(xué)試劑中微量雜質(zhì)的測定，如金屬鋅中的微量Cu、Pb、Cd、Pb、Cd；鋼鐵中的微量Cu、Ni、Co、Mn、Cr；鋁鎂合金(hjn)中的微量Cu、Pb、Cd、Zn、Mn；礦石中的微量Cu、Pb、Cd、Zn、W、Mo、V、Se、Te等的測定。 有機分析方面：醛類、酮類、糖類、醌類、硝基、亞硝基類、偶氮類 在藥物和生物化學(xué)方面：維生素、抗生素、生物堿第29頁/共31頁第三十頁，共31頁。 (1) (1) 速度慢速度慢 一般的分析過程需要一般的分析過程需要5 51515分鐘。這是由于滴汞周期需要保持在分鐘。這是由于滴汞周期需要保持在2 25 5秒，電壓掃描速度一般為秒，電壓掃描速度一般為5 51515分鐘分鐘/ /伏。獲得一條極譜曲線一般需要幾伏。獲得一條極譜曲線一般需要幾十滴到一百多滴汞。十滴到一百多滴汞。 (2) (2)方法靈敏度較低方法靈敏度較低 檢測檢測(jin c)(jin