電化學測量方法的影響

『壹』 電化學方法原理和應用

電化學（Electrochemistry）是研究電和化學反應相互關系的科學，即研究兩類導體形成的帶電界面現象及其上所發生的變化的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成，也可利用高壓靜電放電來實現（如氧通過無聲放電管轉變為臭氧），二者統稱電化學，後者為電化學的一個分支，稱放電化學。由於放電化學有了專門的名稱，因而，電化學往往專門指「電池的科學」。 電化學如今已形成了合成電化學、量子電化學、半導體電化學、有機導體電化學、光譜電化學、生物電化學等多個分支。電化學在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。

在物理化學眾多分支中，電化學是唯一以大工業為基礎的學科。其應用分為以下幾個方面：①電解工業：其中氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的；鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；②機械工業：要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整；③環境保護：用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；④化學電源；⑤金屬防腐蝕：大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題；⑥許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理；⑦應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法，已成為實驗室和工業監控不可缺少的手段。現在電化學熱點問題多，如電化學工業、電化學感測器、金屬腐蝕、生物電化學、化學電源等。

一、電化學兩種原理

原電池是將化學能轉變成電能的裝置。根據定義，普通的干電池、燃料電池等都可以稱為原電池。原電池，與蓄電池相對，又稱非蓄電池，是利用兩個電極之間金屬性的不同，產生電勢差，從而使電子流動，產生電流，是電化電池的一種，其電化反應不能逆轉，只能將化學能轉換為電能，簡單來講就是不能重新儲存電力。原電池工作原理：原電池是將一個能自發進行的氧化還原反應的氧化反應和還原反應分別在原電池的負極和正極上發生，從而在外電路中產生電流。

電解池是將電能轉化為化學能的裝置。電解是使電流通過電解質溶液（或熔融的電解質）而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。

二、電化學的發展

電學最早起源於靜電起電，1791年伽伐尼發表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的「動物電」現象，一般認為這是電化學起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發明了用不同的金屬片夾濕紙組成的「電堆」，即現今所謂「伏打堆」，這是化學電源的雛型。在直流電機發明以前，各種化學電源是唯一能提供恆穩電流的電源。1834年法拉第電解定律的發現為電化學奠定了定量基礎。

19世紀下半葉，赫爾姆霍茲和吉布斯的工作，賦於電池的「起電力」(今稱「電動勢」)以明確的熱力學含義；1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關系，即著名的能斯脫公式；1923年德拜和休克爾提出了人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論，大大促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發展。

20世紀40年代以後，電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用，使人們可以研究快速和復雜的電極反應，可提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科，它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。

三、電化學研究內容

電池由兩個電極和電極之間的電解質構成，因而電化學的研究內容應包括兩個方面：一是電解質的研究，即電解質學，其中包括電解質的導電性質、離子的傳輸性質、參與反應離子的平衡性質等，其中電解質溶液的物理化學研究常稱作電解質溶液理論；另一方面是電極的研究，即電極學，其中包括電極的平衡性質和通電後的極化性質，也就是電極和電解質界面上的電化學行為。電解質學和電極學的研究都會涉及到化學熱力學、化學動力學和物質結構。

四、電化學分析方法

電化學分析法（electrochemical analysis）也稱電分析化學法，是基於物質在溶液中的電化學性質基礎上的一類儀器分析方法，由德國化學家C.溫克勒爾在19世紀首先引入分析領域，儀器分析法始於1922年捷克化學家 J.海洛夫斯基建立極譜法。通常將試液作為化學電池的一個組成部分，根據該電池的某種電參數（如電阻、電導、電位、電流、電量或電流-電壓曲線等）與被測物質的濃度之間存在一定的關系而進行測定的方法。

電分析化學是利用物質的電學和電化學性質進行表徵和測量的科學，它是電化學和分析化學學科的重要組成部分，與其它學科，如物理學、電子學、計算機科學、材料科學以及生物學等有著密切的關系。電分析化學已經建立了比較完整的理論體系。電分析化學既是現代分析化學的一個重要分支，又是一門表面科學，在研究表面現象和相界面過程中發揮著越來越重要的作用。

電化學分析法是應用電化學原理和技術，利用化學電池內被分析溶液的組成及含量與其電化學性質的關系而建立起來的一類分析方法，其操作方便。許多電化學分析法既可定性，又可定量；既能分析有機物，又能分析無機物，並且許多方法便於自動化，在生產等各個領域有著廣泛的應用。

『貳』 測電化學阻抗時，不同材料的參考電極對測試結果影響大嗎

測電化學阻抗時，不同材料的參考電極對測試結果影響大嗎
應該是可以的，在做電化學阻抗分析的時候一般我們可以用三電極模式即：工作電極，參比電極，和對電極；但是有時候我們也可以用兩電極模式進行測試，方法是把參比電極和對電極接在一起形成一個電極；你所說的可能就是兩電極模式。

『叄』 電化學在食品安全檢測中的應用

電化學在食品安全檢測中的應用有：電位分析法、伏安分析法等。
電位分析法在檢測食品安全時是比較常用的一種方法。這種方法是通過對溶
液中電位的測量來分析溶液中的相關物質，包括其濃度特點、具體的物質信息以及有害成分。
這種方法操作起來十分簡單，而且效果很好，不會輕易地受到其他因素的影響，測量結果也十
分准確。例如，在檢測食物時，如腌制食品、燒烤和新鮮的水果蔬菜時，電位分析法會分析
出，各項元素的電位都不盡相同，但是，通過對結果的分析就會發現，腌制食品中的氯化鈉含
量比新鮮的水果蔬菜要更高。從這個角度看，腌制食品沒有新鮮的水果蔬菜那麼健康，安全系
數也比較低。
伏安分析法通常用來檢測食品中是否含有重金屬。當被測量的食品被電解時，其中的物質
會隨著電流的變化而變化。在使用這種電化學分析方法時，一般會用金屬材料，有時候也會使
用碳材料，這樣做是為了更加准確地測量出食品中所含有的重金屬。這一方法有諸多好處，如
快速有效、安全、健康、環保等，在實際生活中發揮著很大的作用。

『肆』 溫度對電化學測量的影響

大多數的電化學測試都是在室溫下，高溫時飽和KCl可能要溶解，不利於測試。

『伍』 電化學分析法的主要方法

電導法
是用電導儀直接測量電解質溶液的電導率的方法。

電化學分析法電位滴定法
是在用標准溶液滴定待測離子過程中，用指示電極的電位變化指示滴定終點的到達，是把電位測定與滴定分析互相結合起來的一種測試方法。

電化學分析法電解分析法
是將直流電壓施加於電解池的兩個電極上，根據電極增加的質量計算被測物的含量。

電化學分析法伏安法
根據電解過程中的電流電壓曲線（伏安曲線）來進行分析的方法。

電化學分析法溶出伏安法
將恆電位電解富集法與伏安法結合的一種極譜分析方法。它首先將欲測物質在適當電位下進行電解並富集在固定表面積的特殊電極上，然後反向改變電位，讓富集在電極上的物質重新溶出，同時記錄電流電壓曲線。根據溶出峰電流的大小進行定量分析。

電化學分析法電位溶出分析法
在恆電位下將被測物質電解富集在工作電極上，然後斷開恆電位電路，由電解液中的氧化劑將被富集的物質溶解出來，同時記錄溶出時的電位時間曲線，根據曲線上溶出階的長度進行定量，這種方法縮寫為P．S．A．。
電位溶出分析法與溶出伏安法之間主要區別在於前者在溶出時沒有電流流過工作電極，而後者具有背景電流，在某些情況下可能淹沒溶出峰。

『陸』 電解質濃度不同對電化學測試有影響嗎

肯定有影響，電極同等距離，電阻不一樣，測試電壓電流都有影響

『柒』 電化學分析法的特點

電化學分析法具有以下特點。
①靈敏度較高。最低分析檢出限可達10－12mol/L。
②准確度高。如庫侖分析法和電解分析法的准確度很高，前者特別適用於微量成分的測定，後者適用於高含量成分的測定。
③測量范圍寬。電位分析法及微庫侖分析法等可用於微量組分的測定；電解分析法、電容量分析法及庫侖分析法則可用於中等含量組分及純物質的分析。
④ 儀器設備較簡單，價格低廉，儀器的調試和操作都較簡單，容易實現自動化。
⑤ 選擇性差。電化學分析的選擇性一般都較差，但離子選擇性電極法、極譜法及控制陰極電位電解法選擇性較高。根據所測量電學量的不同，電化學分析法可分為電導分析法、電位分析法、伏安法和極譜分析法、電解和庫侖分析法。
發展歷史
電分析化學的發展具有悠久的歷史，是與尖端科學技術和學科的發展緊密相關的。近代電分析化學，不僅進行組成的形態和成分含量的分析，而且對電極過程理論，生命科學、能源科學、信息科學和環境科學的發展具有重要的作用。
作為一種分析方法，早在18世紀，就出現了電解分析和庫侖滴定法
19世紀，出現了電導滴定法，玻璃電極測pH值和高頻滴定法。
1922年，極譜法問世，標志著電分析方法的發展進入了新的階段。
二十世紀六十年代，離子選擇電極及酶固定化製作酶電極相繼問世。
二十世紀70年代，發展了不僅限於酶體系的各種生物感測器之後，微電極伏安法的產生擴展了電分析化學研究的時空范圍，適應了生物分析及生命科學發展的需要。
縱觀當今世界電分析化學的發展，美國電分析化學力量最強，研究內容集中於科技發展前沿，涉及與生命科學直接相關的生物電化學；與能源、信息、材料等環境相關的電化學感測器和檢測、研究電化學過程的光譜電化學等。
捷克和前蘇聯在液－液界面電化學研究有很好的基礎。
日本東京，京都大學在生物電化學分析，表面修飾與表徵、電化學感測器及電分析新技術方法等方面很有特色。
英國一些大學則重點開展光譜電化學、電化學熱力學和動力學及化學修飾電極的研究。
產生極化的原因有以下兩種：濃差極化和電化學極化。
1、濃差極化：在有電流流過電極時，由於溶液中離子的擴散速度跟不上電極反應速度而導致電極表面附近的離子濃度與本體溶液中不同，從而使有電流流過電極時的電極電位值與平衡電極電位產生偏差的現象，叫濃差極化。
2、電化學極化：由於電極反應速度有限造成電極上帶電程度與平衡時不同，而導致有電流通過時的電極電位值偏離平衡時的電極電位的現象，叫電化學極化。

『捌』 工作電極的表面處理為什麼對電化學測量影響較大

電極表面對溶液有一定通透性，如果堵塞或通透過強就會影響正常使用。

『玖』 一氧化碳對電化學法測二氧化硫的影響

一氧化碳對電化學感測器測量二氧化硫干擾及其驚人，我們做的課題，6000左右濃度的一氧化碳能將20左右濃度的二氧化硫的電化學感測器的監測值顯示為650-700.電化學感測器（尤其是不加一氧化碳折算的）監測儀器對高一氧化碳的燒結煙氣根本無法使用，帶一碳校準功能的儀器（徳圖等）也只是給一個經驗校準。最好使用紫外差分或者非分散紫外原理的儀器來測量，紅外的儀器在此種情況之下最好也別用，一氧化碳對紅外的二氧化硫儀器也有正干擾，干擾程度較電化學小很多。