電位分析法課件

電位分析法

Potentiometry匯報(bào)人：某某某匯報(bào)時(shí)間：2024.X.X一、電位分析簡介1.裝置示意圖2.指示電極、參比電極指示電極（indicatingelectrode）反映待測離子活度、發(fā)生所需電化學(xué)反應(yīng)或響應(yīng)激發(fā)信號的電極。參比電極（referenceelectrode）在恒溫恒壓條件下，電極電位不隨溶液中被測離子活度的變化而變化，具有基本恒定的數(shù)值的電極。飽和甘汞電極

如：甘汞電極金屬汞+甘汞+氯化鉀溶液電極表示式為：Hg|Hg2Cl2(s),KCl電極反應(yīng)：Hg2Cl2+2e→2Hg+2Cl-AgCl+e→Ag+Cl-如：Ag/AgCl電極3.零電流概念及其實(shí)現(xiàn)通過測量電路的高阻抗實(shí)現(xiàn)。二、pH電極及其測定原理pH測定及電極工作過程pH玻璃電極構(gòu)造：內(nèi)參比液，

0.1mol·L-1HCl或pH=4或pH=7緩沖液玻璃膜的結(jié)構(gòu):玻璃膜：30~100微米厚

Na+OSiOOO-Na2O:CaO:SiO222%:6%:72%2.pH電極的膜電位

玻璃水化層及其發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)

膜電位及其表達(dá)、影響因素膜電位膜電位的表達(dá)式pH值與膜電位的關(guān)系3.pH電極測定原理原電池表達(dá)式電動勢測量及pH值A(chǔ)g︱AgCl,0.1mol

L-1HCl︱玻璃膜︱試液‖KCl(飽和),Hg2Cl2︱Hg

玻璃電極為指示電極（負(fù)極），飽和甘汞電極為參比電極（正極），構(gòu)成如下的原電池：玻璃電極

EM

E’+

E’’SCE三、離子選擇性電極1．電極選擇性系數(shù)

H+離子選擇電極對Na+的響應(yīng)

膜電位表達(dá)的通式選擇性系數(shù)Ｋｉ／ｊ的意義

ｉ,j分別代表待測和干擾離子例題：離子選擇性電極1.在含有Cl-和Br-的溶液中測定Cl-,KCl-/Br-=10-3，

Cl-=10-3mol/L，Br-=10-2mol/L,問Br-引起多大的測量誤差。2.用Na+離子選擇性電極測Na+

，已知

KNa+/Ca2+=5×10-4,預(yù)測1.0×10-4mol/LNa+，問Ca2+的濃度如何控制才可使其造成的誤差在±5%以內(nèi)。解1解2αCa2+=10-4mol/L剛性基質(zhì)電極流動載體電極敏化電極氣敏電極酶電極晶體膜電極2.離子選擇性電極的種類原電極非晶體膜電極均相膜電極非均相膜電極離子選擇電極(1)玻璃電極(2)活動載體電極(3)晶體膜電極(4)敏化電極:a氣敏電極

b酶電極（1）玻璃電極（剛性基質(zhì)電極）剛性基質(zhì)電極的內(nèi)參比電極一般為Ag/AgCl電極，內(nèi)參比溶液為一價(jià)陽離子的氯化物溶液。這類電極最常見的是PH玻璃電極和鈉玻璃電極。

被測離子玻璃組成（摩爾比）近似選擇性系數(shù)Li+Na+Na+K+Ag+15Li2O-25Al2O3-60SiO211Na2O-18Al2O3-71SiO210.4Li2O-22.6Al2O3-67SiO227Na2O-5Al2O3-68SiO211Na2O-18Al2O3-71SiO2KLi+,Na+=0.3,KLi+,K+<10-3KNa+,K+=3.6

10-4(pH=11)KNa+,K+=3.3

10-4(pH=7)KNa+,K+=10-5KK+,Na+=5

10-2KAg+,Na+=10-3（2）

液膜電極（活動載體電極）（3）晶體膜電極晶體膜電極的敏感膜材料一般為難溶鹽加壓或拉制成的單晶、多晶或混晶。它對形成難溶鹽的陽離子或陰離子產(chǎn)生響應(yīng)。氟離子選擇性電極是目前最成功的單晶膜電極電極構(gòu)造電極膜：(氟化鑭單晶)摻少量EuF2

內(nèi)參比電極：Ag-AgCl電極(管內(nèi))內(nèi)參比溶液：0.1mol·L-1的NaCl0.1～0.01mol·L-1的

NaF混合溶液干擾情況：1.OH-2.H+(-)Ag,AgCl(s)︱NaCl

和NaF

混合溶液︱LaF3膜︱試液(aF-)(+)組成電池的表示形式(4)敏化電極氣敏電極是一種基于界面化學(xué)反應(yīng)的敏化電極，它由離子選擇性電極與參比電極置于內(nèi)充有電解質(zhì)溶液的管中組成的復(fù)合電極。酶電極也是一種基于界面化學(xué)反應(yīng)的敏化電極，酶在界面反應(yīng)中起催化作用，而催化反應(yīng)的產(chǎn)物是一種能被離子選擇性電極所響應(yīng)的物質(zhì)。氨電極pH變化導(dǎo)致膜電位的產(chǎn)生與銨離子濃度相關(guān)聯(lián)四、電位分析定量方法1.直接電位法（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（2）標(biāo)準(zhǔn)加入法（3）連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)加入法（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法以E

lgαi作圖操作簡單，適于較簡單體系試樣分析?；疃燃尤肟傠x子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液影響因素溫度干擾離子pH濃度范圍響應(yīng)時(shí)間討論（2）標(biāo)準(zhǔn)加入法Ex=k+SlgCx

Cx,Vx加入Cs,Vs后和并得取反對數(shù)得：當(dāng)Vx>>Vs時(shí)待測溶液的成分比較復(fù)雜，難以使它與標(biāo)準(zhǔn)溶液相一致時(shí)使用該法，簡單，快速

（3）連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)加入法（格氏作圖法）以Vs為橫坐標(biāo)，以（Vs+Vx)10E/S為縱坐標(biāo)，得直線，當(dāng)y=0時(shí)，則方法的準(zhǔn)確度較一次加入法高（4）直接電位法的測量誤差2.電位滴定法（1）原理與特點(diǎn)電位滴定裝置自動電位滴定儀

準(zhǔn)確度較直接電位法高,但是…

能用于難以用指示劑判斷終點(diǎn)的渾濁或有色溶液的滴定。用于非水溶液的滴定。能用于連續(xù)滴定和自動滴定。適用于微量分析。（2）終點(diǎn)確定法:E-V曲線一階微商：ΔE/ΔV-V曲線二階微商：Δ2E/ΔV2-V曲線例1VEV平均ΔE/ΔVΔ2E/ΔV219.706.7319.751.6019.806.8918.6719.8253.0019.857.0452.019.8755.6019.907.32124.019.92511.8019.957.91-136.019.9755.0020.008.1624.020.0253.8020.058.35終點(diǎn)：19.90+0.05(124/(124+136))=19.92mL1.酸堿滴定

通常采用pH玻璃電極為指示電極2.氧化還原滴定

滴定過程中，氧化態(tài)