‘壹’ 电化学分析法的分类
电化学分析系统根据不同的分类条件,电化学分析法有不同的分类,下面是几种常见的分类:
①根据在某一特定条件下,化学电池中的电极电位、电量、电流电压及电导等物理量与溶液浓度的关系进行分析的方法。例如,电位测定法、恒电位库仑法、极谱法和电导法等。
②以化学电池中的电极电位、电量、电流和电导等物理量的:突变作为指示终点的方法。例如,电位滴定法、库仑滴定法、电流滴定法和电导滴定法等。
③将试液中某一被测组分通过电极反应,使其在工作电极上析出金属或氧化物,称量此电沉积物的质量求得被测得组分的含量。例如,电解分析法。
‘贰’ 几种常用的电化学分析方法
电化学分析方法是分析化学中一种重要手段,主要包括电位分析法、电导分析法、电解分析法、极谱分析法和库仑分析法。在众多分析方法中,电化学方法因其独特的优点,如高灵敏度、高选择性、易于自动化等,而被广泛应用。
电位分析法是利用化学电池内电极电位与溶液中某种离子的活度或浓度的对应关系,实现定量测定的一种电化学分析法。通过测量电位值,可以间接获得离子活度或浓度信息,为分析提供依据。
电导分析法则是通过测量电解质溶液的电导值来确定物质含量的分析方法。电导值的大小与溶液中离子浓度密切相关,因此,测量电导值可以间接推算出溶液中物质的浓度,从而实现定量分析。
电解分析法是以称量沉积于电极表面沉积物质量为基础的一种电分析方法,也称为电重量法。通过电解过程,可以将待测物质转化为易于称量的沉积物,从而实现物质的定量分析。此外,电解分析法还可以作为一种有效的分离手段,用于去除待测试液中的杂质。
极谱分析法以测定电解过程中所得到的电压-电流曲线(伏安图)为基础,建立起来的电化学分析方法。其中,以滴汞电极为工作电极的极谱法具有较高的灵敏度和选择性,能够对多种物质进行定量分析。
库仑分析法则是以法拉第(M.Faraday)定律为依据,通过测量电解完全时所消耗的电量来计算出被测物质的含量。这种方法又称为电量分析法,其原理简单、操作方便,且具有较高的准确度和精确度,适用于多种物质的定量分析。
‘叁’ 电分析化学分类
电分析化学的分类主要涉及多个方面,包括成分和形态分析,动力学和机理分析,以及表面和界面分析等。大约有200种不同的方法应用于科学研究和工农业生产中。电分析方法大致可以按照以下几种方式进行分类:
1. 经典方法:
- 电导分析(通过电阻率计算浓度,G=1/R)
- 电位分析(通过电位与浓度的关系,E=k+SlogC)
- 库仑分析(基于通过电解过程消耗的电量,Q=nFM)
- 电解分析(电重量法,涉及电解后电极质量的变化)
- 伏安法和极谱法(通过电压与电流的关系,i=kc)
2. 按激发信号分类:
- 电位激发(如计时电流、伏安和极谱、库仑等)
- 电流激发(如计时电位、恒流电解、库仑等)
- 滴定剂激发(滴定方法等)
3. 按电极反应本质分类(IUPAC建议):
- 无双电层和电极反应:如电导法和电导滴定法
- 有双电层无电极反应:如微分电容和非法拉第法
- 有电极反应:根据电解电流的性质,分为电解电流为0、电解电流不为0的类别
传统分类方法中,每种技术有其特点和应用:
电分析化学--Electroanalytical Chemistry 电分析化学是仪器分析的一个重要的分支,它是以测量某一化学体系或试样的电响应为基础建立起来的一类分析方法。它把测定的对象构成一个化学电池的组成部分,通过测量电池的某些物理量,如电位、电流、电导或电量等,求得物质的含量或测定某些电化学性质。