仪器分析复习提纲详解.doc

仪器分析复习提纲 1． 了解仪器分析的作用、特点， 2． 了解仪器分析的分类， 3． 了解仪器分析的发展趋势。 第二章 电化学分析法 1． 了解电化学分析法基础， 2． 掌握电位分析法基本原理， 3． 了解膜电位、离子选择性电极工作原理， 4． 掌握离子选择性电极定量测试方法及其影响因素， 5． 掌握电位滴定原理及计算方法， 6． 熟练掌握酸度计的使用方法， 7． 了解自动电位滴定。 重点和难点： 能斯特公式，膜电位、离子选择性电极工作原理，离子选择性电极定量测试方法，离子选择性电极测试法的影响因素及其克服方法，滴定终点指示方法，酸度计的使用方法 2-1 绪论 能斯特公式——电极电位与被测离子活度的关系 对于电极反应Ox + ne→Red，其电极电位符合公式Nernst公式， 即：Ψ = Ψ0Ox/Red + RT/nFln(αOx/αRed)，式中:各项意义 电极的种类 （1）指示电极（2）参比电极（3）工作电极（4）辅助电极 2-2 电位分析法 1．直接电位法（电位测定法）：通过对电动势的测量直接定量被测物浓度（活度）。 2．电位滴定法：利用电极电位的突变来确定滴定反应的终点的测试方法，称电位滴定法。 1 膜电位与离子选择性电极 离子选择性电极：对某种特定离子产生选择性响应的一种化学敏感器。 膜电位、离子选择性电极的测定原理 ΔΨM = K+2.303RT/F ·lgαH+，试 ΔΨM = K-2.303RT/F· pH试 由上式可看出，若温度一定，玻璃电极的膜电位与试液的PH成线性关系。 与玻璃电极类似，各种离子选择性电极的膜电位也遵循能斯特公式 ΔΨM=K±2.303RT/nF· lnα 由此可知，在一定条件下（T、P恒定），离子选择性电极膜电位和待测离子的活度的对数是线性关系。 离子选择性电极的选择性 设i为某待测离子，j为共存干扰离子，ni，nj分别为i离子和j离子的电荷转移数，则 ΨM = K±RT/niFln[αi +ki,j (αj)ni/nj] ki,j为j离子对i离子的选择系数，ki,j越小，则电极对i离子的选择性越高，即j离子干扰小，通过选择系数可估算某种干扰离子对测定造成误差。 %相对误差 = ki,j×（αj）ni/nj/αI×100% 离子选择性电极测试方法、影响因素 一、溶液pH测定 pH试=pH标+(E-E标)F/2.303RT 二、其它离子的测试原理、测试方法 1．测试原理 同pH测量相似，但通常以甘汞电极为负极，离子选择性为正极 有：E = K ± 2.303RT/nFlgα-Ψ甘汞 E = K, ± 2.303RT/nFlgα 若T、P不变，则K,为常数，故E～lgα呈线性关系，若测得E即可求得α。 2．测试方法 ⅰ）标准曲线法 缺点：适合于离子强度小或样品简单的测试，采用加入TISAB或标准加入法测定可克服。 ⅱ）标准加入法 Cx = CsVs/V0（10ΔE/s-1）-1 优点：只需一种标准溶液，可减少离子强度变化引起的误差（γ恒定）。 ⅲ）作图法（连续标准加入法） 三、影响离子选择性电极测试法因素 1．电动势测量误差 %相对误差= nΔE/0.02568=38.9nΔE(V)=0.0389nΔE(mV) ⅰ）n越大，相对误差增大，故一价离子误差最小，二、三价误差大。 ⅱ）ΔE越大，%相对误差越大。 2．干扰离子影响 ⅰ）有膜电位产生 %相对误差=ki,j*αi（ni/nj）*100/αj ⅱ）与测量离子起化学反应 例测定F-存Al3+，会形成[AlF6]3-，须掩蔽或分离Al3+ 3．pH的影响 ⅰ）对膜有影响 ⅱ）与待测离子起化学反应 用TISAB溶液可克服pH的影响 4．温度的影响 E = K ± Slgα K和S均与温度有关，用温度补偿装置可消除温度的影响。 5．浓度的影响 低于极限值，响应时间升高，误差增大。 6．响应时间的影响 7．迟滞效应：测定前接触试液引起。 电位滴定法 一、原理 滴定过程中，接近等当点时，被滴定的物质浓度发生突变，由此，引起指示电极的电极电位突变，导致电池电动势突变，从而指示终点。 二、特点： 1．准确度较电位测量法高，相对误差可≤0.2%。 2．可用于浑浊或有色溶液体系。 3．可用于非水体系（有机物测定）。 4．可连续和自动化，适用于微量分析。 三、缺点：到达平衡时间长，操作费时。 四、确定终点的方法 1．滴定曲线法（E-V曲线法）以E为纵坐标，滴定剂体积V 作横坐标，绘E-V曲线，E-V曲线上的拐点即为等当点。 2．一级微商法 ΔE/ΔV（ΔE/ΔV～V曲线法） ΔE/ΔV～V曲线的顶点为等当点。