第3章 电位与电导分析法(3)上课用200508生科.ppt

石河子大学田丽萍
2005
仪器分析Instrumental Analysis
生物科学02级本科班讲义
2017/11/10
1
生命科学学院
potentiometry and conductometry
第三章
电位与电导分析法
第一节电位分析原理与离子选择电极
principle of potentio-metry analysis and ion selective electrode
第二节电位分析法的应用
application of potentiometry
第三节电导分析法原理principle of conductometry
第四节电导分析法的应用
applications of conductometry
2017/11/10
2
生命科学学院
potentiometry and conductometry
principle of potentio-metry analysis and ion selective electrode
第三章
电位与电导分析法
第一节
电位分析原理与离子选择电极
一、电位分析原理
principle of potentiometry analysis
二、离子选择性电极的种类、原理和结构
type, principle and structure of ion selective electrode
三、离子选择电极的特性
specific property of ion selective electrode
2017/11/10
3
生命科学学院
电位分析法是利用电极电位和浓度的关系来测量被测物质含量的一种电化学分析法。
ΔE = + - - + 液接电位
装置:参比电极、指示电极、电位差计;
当测定时,参比电极的电极电位保持不变,电池电动势随指示电极的电极电位而变,而指示电极的电极电位随溶液中待测离子活度而变。
一、电位分析原理 principle of potentiometry analysis
2017/11/10
4
生命科学学院
理论基础:能斯特方程(电极电位与溶液中待测离子间的定量关系)。
对于氧化还原体系:
Ox + ne- = Red
能斯特方程为
对于金属电极(还原态为金属,活度定为1):
电位分析的理论基础
2017/11/10
5
生命科学学院
电位分析通常分为两类:
直接电位法:利用专用的指示电极(如离子选择电极)把被测物质的浓度变为电极电位值。然后,根据能斯特方程式,从测得的电位值计算出该物质的含量。

电位滴定法:是向试液中滴加能与被测物质发生化学反应的已知浓度的试剂,利用指示电极电位的突变来指示滴定终点的一种容量分析法。
电位分析法分类:
2017/11/10
6
生命科学学院
①简便快速:电极对欲测物质离子有一定的选择性。对有颜色、浑浊液和粘稠液,也可直接测量。电极响应快。
②测量所需试样量可很少。若使用特殊电极,所需试液可少至几微升。
③所需仪器设备较为简单,造价低廉,使用方便。
④易实现自动分析。
测到的是电讯号,微处理机和分析仪器的相互结合使电化学分析的操作过程和数据处理更易趋向自动化。
电位分析法特点:
2017/11/10
7
生命科学学院
离子选择性电极(又称膜电极)。
1976年IUPAC基于膜的特征,推荐将其分为以下几类:
原电极(primary electrodes)
晶体膜电极(crystalline membrane electrodes)
均相膜电极(homogeneous membrane electrodes)
非均相膜电极(heterogeneous membrane electrodes)
非晶体膜电极(crystalline membrane electrodes)
刚性基质电极(rigid matrix electrodes)
流动载体电极(electrodes with a mobile carrier)
敏化电极(sensitized electrodes)
气敏电极(gas sensing electrodes)
酶电极(enzyme electrodes)
二、离子选择性电极的种类、原理与结构
原电极是指敏感膜直接与试液接触的离子选择电极;
敏化电极是以原电极为基础装配成的离子选择电极。
2017/11/10
8
生命科学学院
离子选择性电极又称膜电极。
特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应。
膜电极的关键:是一个称为选择膜的敏感元件。
敏感元件:单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等构成。
膜电位:膜内外被测离子活