電化學分析技術常用的定量方法

1. 電化學分析法的應用

（1）電化學分析法不僅可用於物質組成和含量的定量分析，也可用於結構分析，如進行元素價態和形態分析。
（2）傳統電化學分析法主要用於無機離子的分析，隨著該類技術的發展，測定有機化合物的應用也日益廣泛，在葯物分析的應用也越來越多。
（3）隨著電極製造技術的不斷進步，超微電極直接刺入生物體內，活體分析也成為現實。
（4）電化學分析法還可用作為科學研究的工具，如化學平衡常數測定、化學反應機理研究、研究電極過程動力學、氧化還原過程、催化反應過程、有機電極過程、吸附現象等等。
（5）電化學分析法還因為信號易傳遞、易於實現自動化和連續化以及儀器簡單、價格便宜等特點，在環境監測與控制、工業自動控制和在線分析領域有著重要的地位。
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。
1.電分析化學方法是一種公認的快速、靈敏、准確的微量和痕量分析方法。溶出伏安法測定重金屬離子的濃度可以低至10-12mol/L，結合催化法，測定靈敏度可以達到10-14mol/L，如果結合生物酶的專一催化反應，檢出限可以達到10-16mol/L，電分析儀器簡單，價格低廉，特別是在有機、生物和葯物、環境分析中與越來越顯示出很大的潛力和優越性。另外。在一些苛刻的環境條件下，如流動的河流、非水化學流動過程、熔岩及核反應堆芯的流體中，電化學方法也是非常有用的。
2.電極過程動力學和電極反應機理的研究，是電分析化學的另外一個重要方面。 電極過程中常常包含有在溶液中或在電極表面上進行的化學步驟、新相的生成和表面擴散步驟等。電極過程動力學的研究在冶金、電鍍、有機物與無機物的電合成、化學電源、化學感測器以及金屬材料的腐蝕防護等方面都具有重要意義。
3.物質在電極上的氧化還原反應機理是十分復雜的，但它的研究結果對許多學科都具有借鑒意義，特別是在生物化學和葯物學研究領域。例如，葯物在人體內的代謝過程就是一個生物氧化還原過程，與葯物在電極上的氧化還原反應具有某些相似性。從電極反應的機理，可以了解這些葯物的生物氧化還原過程。亦可研究熱、光、氧、酒、酸、鹼等對生物過程的影響，研究聯合作用、協同效應和拒抗作用，研究人體中常見物質的影響等，為葯物的臨床應用和葯理葯效的研究提供理論依據。

2. 化學分析方法中較常用的檢測方法

鑒定金屬由哪些元素所組成的試驗方法稱定性分析，測定各組分間量的關系(通常以百分比表示)的試驗方法稱定量分析。若基本上採用化學方法達到分析目的，稱為化學分析。若主要採用化學和物理方法(特別是最後的測定階段常應用物理方法)，一般採用儀器來獲得分析結果，稱為儀器分析。化學分析根據各種元素及其化合物的獨特化學性質，利用化學反應，對金屬材料進行定性或定t分析。定量化學分析按最後的測定方法可分為重量分析法、滴定分析法和氣體容積法等三種。重量分析法是使被測元素轉化為一定的化合物或單質與試樣中的其他組分分離，最後用天平稱重方法測定該元素的含量。滴定分析法是將已知准確濃度的標准溶液與被測元素進行完全化學反應，根據所耗用標准溶液的體積(用滴定管測量)和濃度計算被測元素的含量。氣體容積法是用量氣管測量待測氣體(或將待測元素轉化成氣體形式)被吸收(或發生)的容積，來計算待測元素的含量。由於化學分析具有適用范圍廣和易於推廣的特點，所以至今仍為很多標准分析方法所採用。儀器分析根據被測金屬成分中的元素或其化合物的某些物理性質或物理與化學性質之間的相互關系，應用儀器對金屬材料進行定性或定量分析。有些儀器分析仍不可避免地需要通過一定的化學預處理和必要的化學反應來完成。金屬化學分析常用的儀器分析法有光學分析法和電化學分析法兩種。光學分析法是根據物質與電磁波(包括從丫射線至無線電波的整個波譜范圍)的相互關系，或者利用物質的光學性質來進行分析的方法。最常用的有吸光光度法(紅外、可見和紫外吸收光譜)、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、發射光譜法(看譜分析)、濁度法、火焰光度法、x射線衍射法、x射線熒光分析法以及放射化學分析法等。電化學分析法是根據被測金屬中元素或其化合物的濃度與電位、電流、電導、電容或電量的關系來進行分析的方法。主要包括電位法、電解法、電流法、極譜法、庫侖(電量)法、電導法以及離子選擇電極法等。儀器分析的特點是分析速度快、靈敏度高，易於實現計算機控制和自動化操作，可節省人力，減輕勞動強度和減少環境污染。但試驗裝工通常較龐大復雜，價格昂貴，有些大型、復雜、精密的儀器只適用於大批量和成分較復雜的試樣分析工作。

3. 色譜法與電化學分析定量方法有何異同

氣相色譜原理：樣品與固定相（色譜柱）的作用力大小不同，在色譜柱中的保留時間也不同。通過時間的不同來定性。在通過和檢測器的信號來定量。電化學分析法和光學分析法和氣相色譜法，本質的區別還是檢測器的不同。光化學分析法，主要是利用樣品對不同波長光是吸收度的不同定性。電化學分析法主要是利用物質的氧化性和還原性的高低，在反應是歲產生的電荷不同來定性和定量

4. 分析化學中的各類分析方法進行定量分析的基本依據是基本方法有哪些共性特點是什麼

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定量分析是依據統計數據,建立數學模型,並用數學模型計算出分析對象的各項指標及其數值的一種方法.
定量分析分為兩大部分：
1,化學分析法
（1）容量分析法：酸鹼滴定法,氧化還原滴定法,絡合滴定法,沉澱滴定法
（2）重量分析法
2,儀器分析法
（1）色譜分析法：氣相色譜法,高效液相色譜法
（2）電化學分析法：伏安分析法,庫侖分析法,電位分析法
（3）光學分析法：原子吸收法,原子發射法,紅外光譜法,紫外光譜法,吸光光度法,拉曼光譜法
（4）質譜分析法
（5）核磁共振法
或者｛化學分析包括滴定分析和稱量分析,它是根據物質的化學性質來測定物質的組成及相對含量.
儀器分析的方法很多,它是根據物質的物理性質或物質的物理化學性質來測定物質的組成及相對含量.｝
共性特點：定性、定量

5. 化學分析中有哪些常用的分析儀器及方法

儀器分析法包括：

1）光學分析法,主要有分光光度法,原子吸收法、發射光譜法及熒光分析法等

2）電化學分析法,常用的有電位法、電導法、電解法、極譜法和庫化分析法等

3）色譜分析法,常用的有氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法、薄層層析法和紙層分析法等

4）其它分析法,如質譜分析法、 X-射線分析法、放射化分析法和核磁共振分析法等

儀器分析是化學學科的一個重要分支，它是以物質的物理和物理化學性質為基礎建立起來的一種分析方法。利用較特殊的儀器，對物質進行定性分析，定量分析，形態分析。 儀器分析方法所包括的分析方法很多，目前有數十種之多。每一種分析方法所依據的原理不同，所測量的物理量不同，操作過程及應用情況也不同。

儀器分析是指採用比較復雜或特殊的儀器設備，通過測量物質的某些物理或物理化學性質的參數及其變化來獲取物質的化學組成、成分含量及化學結構等信息的一類方法。儀器分析與化學分析(chemical analysis)是分析化學(analytical chemistry)的兩個分析方法。

儀器分析的分析對象一般是半微量（0.01~0.1g）、微量（0.1~10mg）、超微量（<0.1mg）組分的分析，靈敏度高；而化學分析一般是半微量（0.01~0.1g）、常量（>0.1g）組分的分析，准確度高。

儀器分析大致可以分為：電化學分析法、核磁共振波譜法、原子發射光譜法、氣相色譜法、原子吸收光譜法、高效液相色譜法、紫外-可見光譜法、質譜分析法、紅外光譜法、其它儀器分析法等。

6. 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。

7. 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。

8. 內標法是不是電化學分析技術常用的定量分析方法

准確說內標法是很多儀器分析都可以採用的，包括原子發射光譜，也可以。一般最常用的還是標准曲線法和標准加入法。

9. 定量分析方法

常用的化學分析方法有：酸鹼滴定法、絡合滴定法、氧化還原滴定法、重量分析法、吸光光度法等。

常用儀器分析法有：光學分析法、電化學分析法、色譜分析法、質譜分析法、放射化學分析法等。