第八章 电位分析法
第八章 电位分析法思 考 题1. 参比电极和指示电极有哪些类型？它们的主要作用是什么？答：参比电极包括标准氢电极（SHE ），标准氢电极是最精确的参比电极，是参比电极的一级标准。
实际工作中常用的参比电极是甘汞电极和银-氯化银电极。
参比电极电位恒定，其主要作用是测量电池电动势，计算电极电位的基准。
指示电极包括金属-金属离子电极，金属-金属难溶盐电极，汞电极，惰性金属电极，离子选择性电极。
指示电极能快速而灵敏的对溶液中参与半反应的离子活度或不同氧化态的离子的活度比，产生能斯特响应，主要作用是测定溶液中参与半反应的离子活度。
2. 直接电位法的依据是什么？为什么用此法测定溶液pH 时，必须使用标准pH 缓冲溶液？答：直接电位法是通过测量电池电动势来确定待测离子活度的方法，其主要依据是E=Φ参比— ΦMn+/M = Φ参比—ΦθMn+/M—nFRTln αMn+式中Φ参比和ΦθMn+/M在温度一定时，都是常数。
由此式可知，待测离子的活度的对数与电池电动势成直线关系，只要测出电池电动势E ，就可求得αMn+。
测定溶液的pH 时是依据：E = ΦHg 2Cl 2/Hg — ΦAgCl/Ag — K + 0.059 pH 试 + ΦL , 式 中ΦHg 2Cl 2/Hg ， ΦAgCl/Ag ，K ，ΦL 在一定的条件下都是常数，将其合并为K ˊ，而K ˊ中包括难以测量和计算的不对称电位和液接电位。
所以在实际测量中使用标准缓冲溶液作为基准，并比较包含待测溶液和包含标准缓冲溶液的两个工作电池的电动势来确定待测溶液的pH 值，即：25℃时Es = Ks ˊ+ 0.059pHs, Ex = Kx ˊ+ 0.059pHx,若测量Es 和Ex 时的条件保持不变，则Ks ˊ= Kx ˊ,pHx =pHs+(Ex -Es)/0.059 ,由此可知，其中标准缓冲溶液的作用是确定K ˊ。
3. 简述pH 玻璃电极的作用原理。
答：玻璃电极的主要部分是 一 个玻璃泡，泡的下半部是对H +有选择性响应的玻璃薄膜，泡内装有pH 一定的0.1mol ·L -1的HCl 内参比溶液，其中插入一支Ag-AgCl 电极作为内参比电极，这样就构成了玻璃电极。
玻璃电极中内参比电极的电位是恒定的，与待测溶液的pH 无关。
玻璃电极之所以能测定溶液pH ，是由于玻璃膜产生的膜电位与待测溶液pH 有关。
玻璃电极在使用前必须在水溶液中浸泡一定时间。
使玻璃膜的外表面形成了水合硅胶层，由于内参比溶液的作用，玻璃的内表面同样也形成了内水和硅胶层。
当浸泡好的玻璃电极浸入待测溶液时，水合层与溶液接触，由于硅胶层表面和溶液的H +活度不同，形成活度差，H +便从活度大的一方向活度小的一方迁移，硅胶层与溶液中的H + 建立了平衡，改变了胶 - 液两相界面的电荷分布，产生一定的相界电位。
同理，在玻璃膜内侧水合硅胶层 - 内部溶液界面也存在一定的相界电位。
其相界电位可用下式表示：Φ外 = k 1 + 0.059lg a 1/a 1ˊ Φ内 = k 2 + 0.059lg a 2/a 2ˊ式中a 1、a 2分别表示外部溶液和内参比溶液的H +活度；a 1ˊ、a 2ˊ分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H +活度；k 1、k 2分别为由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。
因为玻璃膜内外表面性质基本相同，所以k 1=k 2，又因为水合硅胶层表面的Na +都被H+所代替，故a 1ˊ= a 2ˊ , 因此 Φ膜 = Φ外—Φ内=0.059lga 1/a 2,由于内参比溶液H +活度a 2是一定值故：Φ膜= K + 0.059lga 1 = K + 0.059pH 试，说明在一定的温度下玻璃电极的膜电位与试液的pH 呈直线关系。
4. pH 的实用定义（或pH 标度）的含意是什么？ 答：pH 的实用定义为：pH X = pH S +FRT E E SX /303.2 ,其中pH S 为是标准缓冲溶液的pH值，是已确定的数值。
也就是说，以pH S 为基准，通过比较Ex 和Es 的值而求出pH X 。
5. 试讨论膜电位、电极电位和电动势三者之间的关系。
答：在一定的温度下，离子选择性电极的膜电位与待测离子的活度的对数呈直线关系。
即：Φ膜 = K ±nFRT303.2 lg a , 电极电位等于内参比电极的电位加上膜电位，即： Φ电极 = Φ参比 + Φ膜，电动势等于外参比电极的电位与离子选择性电极电位之差，即： E =Φ参比— Φ内参比— Φ膜。
6. 用电位法如何测定酸（碱）溶液的电离常数，配合物的稳定常数及难溶盐的Ksp? 答：测定酸（碱）溶液的电离常数，将氢电极和参比电极插入一定活度的弱酸及共轭碱的溶液中，组成工作电池，测电池的电动势。
然后根据：E=Φ参比— 0.059lgKa[HA]/[A-] （参比电极为正极） 计算出Ka 值。
测定配合物的稳定常数，先将配合物中的金属离子的选择性电极和参比电极与配合物以及配位剂活度均一定的溶液组成工作电池，测电池的电动势。
然后根据：E=Φ参比— ΦMn+/M θ—n059.0lg[MLn]/K[L]n 计算出K 值。
测定难溶盐的Ksp ，先将难溶盐中的金属离子的选择性电极和参比电极与饱和难溶盐以及一定活度的难溶盐的阴离子的溶液组成工作电池，测电池的电动势。
然后根据：E=Φ参比— ΦMn+/M θ—n059.0lgKsp/[L]n 计算出Ksp 值。
7. 如何从氧化还原电位滴定实验数据计算氧化还原电对的条件电极电位？答：首先通过氧化还原电位滴定实验数据求出滴定终点所消耗滴定剂的体积，然后在计算出滴定剂加入50%和200%时的电动势，然后根据：E = Φ参比—Φ氧化态/还原态即可求出氧化还原电对的条件电极电位。
滴定剂加入50%时，是被滴定物电对的条件电极电位，滴定剂加入200%时，是滴定剂电对的条件电极电位。
8. 如何估量离子选择性电极的选择性？答：对离子选择性电极的选择性一般用电位选择系数Kij来估量,其意义为在实验条件相同时，产生相同的电位的待测离子活度αi与干扰离子αj的比值，K ij =αi /αj其值越小，表示电极选择性越高。
9. 直接电位法测定离子活度的方法有哪些？哪些因素影响测定的准确度？答：直接电位法测定离子活度的方法有标准曲线法和标准加入法。
影响测定的准确度因素有温度、电动势测量的准确度、干扰离子的干扰作用、溶液的酸度、待测离子的浓度、电位平衡时间。
10. 测定F - 浓度时，在溶液中加入TISAB的作用是什么？答：TISAB是一种高离子强度缓冲溶液，可维持溶液有较大而稳定的离子强度，把TISAB加入到标准溶液和试液中，使溶液中离子强度固定，从而使离子的活度系数不变。
使试液与标准溶液测定条件相同。
Kˊ值保持基本一致，因此可用标准曲线法来测定离子的浓度。
同时也起到控制溶液的酸度和掩蔽Fe3+、Al3+的作用，以消除对F-的干扰。
11. 电位滴定法的基本原理是什么？有哪些确定终点的方法?答：电位滴定法是通过测量滴定过程中电位的变化，根据滴定过程中化学计量点附近的电位突跃来确定终点。
确定终点的方法有E-V曲线法，△E/△V-V曲线法，二级微商法。
12. 试比较直接电位法和电位滴定法的特点。
为什么一般说后者较准确？答：直接电位法是通过直接测量电池的电动势，然后利用电动势与待测离子活度之间的关系求得待测离子的活度。
这种方法简便、快捷。
而电位滴定法是通过测量滴定过程中电位的变化，根据滴定过程中化学计量点附近的电位突跃来确定终点，从而求得待测离子的浓度。
其比直接电位法具有较高的准确度和精密度，但分析时间较长。
电位滴定法测量电池的电动势是在同一溶液中进行的，所以其不受温度、酸度、电动势测量的准确度、待测离子的浓度、干扰离子的干扰、电位平衡时间等因素的影响，而且是以测量电位变化为基础，计算最后结果不是直接通过电动势数值得到的，电动势的测量准确与否将不会影响其结果。
所以说这种方法准确度较高。
13. 用AgNO3电位滴定含有相同浓度的I-和Cl- 的溶液，当AgCl开始沉淀时，AgI 是否已沉淀完全？答：由图8 - 15可以看出，当AgCl开始沉淀时，电池的电动势已处于AgI的突跃范围之内，所以AgI已达到99.9%以上，可以认为其沉淀完全。
另外，由计算可知：已知：Ksp（AgCl）= 1.56×10-10，Ksp（AgI）= 1.5×10-16, C Cl - = C I - = C mol·L-1。
当AgCl开始沉淀时：[Ag+] = 1.56 ×10-10 / C mol·L-1, [I - ] = 1.5 ×10-16 C / 1.56 ×10-10 mol·L-1, 相对误差=1.5×10-16C / 1.56×10-10/C = 0.0001%，这也说明AgCl开始沉淀时AgI 已沉淀完全。
14. 在下列各电位滴定中，应选择何种指示电极和参比电极？答：NaOH滴定HA（Ka C =10-8 )：甘汞电极作参比电极，玻璃电极作指示电极。
K2Cr2O7滴定Fe2+：甘汞电极作参比电极，铂电极作指示电极。
EDTA滴定Ca2+：甘汞电极作参比电极，钙离子选择性电极作指示电极。
AgNO3滴定NaCl：甘汞电极作参比电极，银电极作指示电极。
习 题1. 测得下列电池的电动势为0.792V （25℃）；Cd CdX 2，X -（0.0200mol ·L -1‖SCE已知ΦCd 2+/Cd θ= -0.403V , 忽略液接电位，计算CdX 2的Ksp 。
（提示：CdX 2为镉的难溶盐） 解：0.792 = 0.2438 + 0.403 — 2059.0 lgKsp/0.0200Ksp = 3.8×10 -152. 当下列电池中的溶液是pH = 4.00的缓冲溶液时，在25℃测得电池的电动势为 0.209V ： 玻璃电极│H +（α=X )‖SCE当缓冲溶液由未知溶液代替时，测得电池电动势如下：（a ） 0.312V; (b) 0.088V (c) -0.017V 。
试计算每种溶液的pH 。
解：（a ）pH= 4.00 + 059.0209.0312.0- = 5.75（b ）pH=4.00 + 059.0209.0088.0- = 1.95（c) pH= 4.00 +059.0209.0017.0-- = 0.173. 用标准甘汞电极作正极，氢电极作负极与待测的HCl 溶液组成电池。
在25℃时，测得E=0.342V 。
当待测液为NaOH 溶液时，测得E=1.050V 。
第八章电位分析法
电位滴定法：通过测量滴定过程中电池 电动势的变化来确定滴定终点。
浓度变化电极滴定曲线计量点 适用于常量组分测定
2021/2/22
第八章电位 分析法
第一节 电化学分析法基础
一、化学电池(Chemical cell)
1、定义：化学电池是化学能与电能互相转换的装置。
2、基本装置：电极、电解质溶液、电源、放大与显示记录装置。 3、组成化学电池的条件：
绝对的电极电位无法得到。只能组成电池测电池的电动势。
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第八章电位 分析法
活泼的金属：如锌电极
当锌片与硫酸锌溶液相接触时，电极上Zn2+化 学势比溶液中Zn2+的化学势高，Zn2+进入溶液， 溶液带正电 ， 电子留在电极上带负电，形成
-
双电层。 φZn2+/Zn
+ ++ +++ +++++ +++++++
第八章电位 分析法
/
2、电极电位：指金属与电解质溶液界面上的相间电位。
电的 极化 进面 溶学 行的 液反 的双
应电
在层
电中
双电层的厚度从几十个Å到1µm
双电层(electrical double layer):电极-溶液界面上电荷分布不
均匀形成的。双电层形成导致产生了电势差。平衡时的电势
差就是平衡电极电位。一个半反应电极电势是无法测量，即
电化学分析（electrochemical analysis）
又称为电分析化学(electroanalytical chemistry)
将被测组分以适当的形式置于化学电池中，通过 测定电池的电学参数（电导、电动势、电流、电量 等），根据电学参数与被测组分化学量之间的来确
分析化学第六版 第八章 电位分析
※
“碱差”或“钠差” pH>12产生误差，主要是Na+参 与相界面上的交换所致；
改变玻璃膜的组成，可制成对其它阳离子响应的玻 璃膜电极
流动载体膜电极（液膜电极）
钙电极：内参比电极为Ag-AgCl电极，内参比溶液为
0.1mol/L CaCl2水溶液。内外管之间装的是0.1mol/L二癸基磷 酸钙的苯基磷酸二辛酯溶液。二癸基磷酸钙为液体离子交换剂， 其极易扩散进入微孔膜，但不溶于水，故不能进入试液溶液， 二癸基磷酸根可以在液膜 试液两相界面间来回迁 移，传递钙离子，直至 达到平衡。由于Ca2+ 在水相（试液和内参比 溶液）中的活度与有机 相中的活度差异，在两 相之间产生相界电位。 钙电极适宜的pH范围是 5～11，可测出10-5 mol/L的Ca2+
4. 高选择性： 膜电位的产生不是电子的得失。其它离子不能
进入晶格产生交换。当溶液中Na+浓度比H+浓度高 1015倍时，两者才产生相同的电位；
5. 酸差 测定溶液酸度太大（pH<1）时, 电位值偏离线
性关系，产生误差；
6. 优点： 不受溶液中氧化剂、还原剂、颜色及沉淀的影响，
不易中毒；测量直接方便，不破坏溶液，适于有色、 浑浊液体的pH值的测定；
★ 电极内溶液的Cl-活度一定，甘汞电极电势固定。
表甘汞电极的电极电位（ 25℃）
KCl 浓度 电极电位（V）
0.1mol/L 甘汞电极 0.1 mol / L +0.3365
标准甘汞电极(NCE) 1.0 mol / L +0.2828
饱和甘汞电极(SCE) 饱和溶液 +0.2438
温度校正，对于SCE，t ℃时的电极电势为：
分析化学(书后习题参考答案)第八章 电位分析法
（b）pH=4.00 +
（c) pH= 4.00 +
3. 用标准甘汞电极作正极，氢电极作负极与待测的 HCl 溶液组成电池。在 25℃时， 测 得 E=0.342V。当待测液为 NaOH 溶液时，测得 E=1.050V。取此 NaOH 溶液 20.0ml，用上 述 HCl 溶液中和完全，需用 HCl 溶液多少毫升？ 解：1.050 = 0.2828 — 0.059lgKw/[OH-] 0.342 =0.2828 — 0.059lg[H+] 需用 HCl 溶液 20.0ml 。 4. 25℃时，下列电池的电动势为 0.518V（忽略液接电位） ： Pt H2（100kPa）,HA(0.01mol·L-1)A-(0.01mol·L-1 )‖SCE 计算弱酸 HA 的 Ka 值。 解：0.518 = 0.2438— 0.059 lg Ka 0.01/0.01 Ka = 2.29×10-5 5. 已知电池：Pt H2（100kPa),HA(0.200mol·L-1)A-(0.300mol·L-1 )‖SCE 测得 E=0.672V。计算弱酸 HA 的离解常数（忽略液接电位） 。 解：0.672 = 0.2438-0.059lgKa 0.200/0.300 [OH- ]=0.100mol·L-1 [H+]=0.100mol·L-1
AgCl 开始沉淀时：[Ag+] = 1.56 × 10-10 / C mol·L-1,
mol·L-1, 相对误差=1.5×10-16C / 1.56×10-10/C = 0.0001%，这也说明 AgCl 开始沉淀时 AgI 已沉淀完全。 14. 在下列各电位滴定中，应选择何种指示电极和参比电极？ 答：NaOH 滴定 HA（Ka C =10-8 )：甘汞电极作参比电极，玻璃电极作指示电极。 K2Cr2O7 滴定 Fe2+：甘汞电极作参比电极，铂电极作指示电极。 EDTA 滴定 Ca2+：甘汞电极作参比电极，钙离子选择性电极作指示电极。 AgNO3 滴定 NaCl：甘汞电极作参比电极，银电极作指示电极。
新编第8章电位分析法PPT课件
理想的参比电极应具有： （1）电极电位稳定，可逆性好 （2）重现性好 （3）使用方便，寿命长
1.标准氢电极（SHE）
基准，电位值为零(任何
温度)。 电极反应 2H+ + 2e-→ H2 ESHE = 0 但要使用氢气，不方便。
2020/11/1
应用：测定某种特定离子 例：玻璃电极；各种离子选择性电极
特点（区别以上四种）： 1）无电子转移，靠离子扩散和离子交换产生膜电位 2）仅对溶液中特定离子有选择性响应（离子选择性电极） ，选择性好。
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、高分子功能膜及生物膜 等构成。 膜内外被测离子活度的不同而产生电位差。
E Ag /AC gE lAg /AC g 0 .l0v 5 la g C 9 l
2020/11/1
（3）第三类电极
由金属与两种具有相同阴离子的难溶盐（或难解离的配合 物），再与含有第二种难溶盐（或难解离的配合物）的阳离 子组成的电极体系。
应用：测定阳离子 例如草酸根离子能与银和钙离子生成草酸阴和草酸钙难溶 盐，在以草酸银和草酸钙饱和过的、含有钙离子的溶液中， 插入银电极可用来指示钙离子的活度。
Ag|Ag2C2O4,CaC2O4,Ca2+
EK0.025v9lgC2a
2020/11/1
（4）零类电极（惰性金属电极）
由 一种惰性金属（铂或金）与含有可溶性的氧化态和还 原态物质的溶液组成。电极不参与反应，但其晶格间的自由 电子可与溶液进行交换.故惰性金属电极可作为溶液中氧化态 和还原态获得电子或释放电子的场所。
电位分析是通过在零电流条件下测 定两电极间的电位差（电池电动势）所 进行的分析测定。
第八章 电位分析法
第八章 电位法和永停滴定法电位法和永停滴定法均属于应用电化学原理进行物质成分分析的电化学分析法，永停滴定法是根据滴定过程中双铂电极的电流的变化来确定化学计量点的电流滴定法。
电位法是通过测定原电池的电动势来测定有关离子活度的方法，包括直接电位法和电位滴定法。
它在化工环保、医药检验等领域中已广泛应用于在线分析，自动监测等方面，有着广阔的发展前景。
第一节 电位法基本原理一、化学电池化学电池是一种电化学反应器，它由两个电极插入适当的电解质溶液中组成。
化学电池分为电解池和原电池两类。
由电能转变为化学能的装置称为电解池（electrolytic cell）；由化学能转变成电能的装置称为原电池（galvanic cell）。
本节主要讨论原电池 。
现以铜锌电池为例，说明原电池产生电流的原理，将Zn棒插入ZnSO4溶液（1mol/L）中，Cu 棒插入 CuSO4溶液（1mol/L）中，两溶液间用饱和KCl盐桥相联，两极用导线相连，并在导线中间接一个灵敏电流计，则电流计的指针发生偏转，见投影图。
两电极的电极反应（半电池反应）为：在正极 Cu2+ + 2e- Cu (还原反应)在负极 Zn - 2e Zn2+ （氧化反应）则电池反应为 Cu2+ + Zn Cu + Zn2+上述原电池可用下面简式表示：（-）Zn∣Zn2+(1mol/L)‖Cu2+(1mol/L)∣Cu(+)根据规定，右边的电极上进行还原反应为正极，左边电极上进行氧化反应为负极；凡是能产生电位差的相界面，都用单竖线表示，当两溶液通过盐桥连接，已消除液接电位时，用双竖线“‖”表示；电池中的溶液应注明浓（活）度，如有气体，则应注明温度、压力，若不注明，系指25℃及101325Pa，固体或纯液体的活度看作是1，气体或均相的电极反应，反应物本身不能直接作为电极，要用惰性材料，（如铂、金或碳等）作电极，以传导电流。
原电池电动势为右边的电极的电位减左边电极的电位，电动势为正值。
电位分析法知识点
第八章电位分析法知识点
1、基本概念及原理
电位分析法是电化学分析法中一种重要的分析方法，它是通过在零电流条件下测定两电极间的电位差(电池电动势)，并由能斯特方程计算待测物质活(浓)度的分析测定方法。
电位分析法一般分为直接电位法和电位滴定法。
2、要求掌握的重点及难点
(1)膜电位产生原理
膜电位是通过敏感膜选择性地进行离子交换和离子扩散而产生的，它包括由选择性离子交换产生的道南电位和由离子扩散而产生的扩散电位。
(2)pH玻璃电极测定溶液pH值的原理及其特性
测定溶液pH值要使用标准缓冲溶液作为基准；pH值的实用定义为：
pH x=pH s+
E x−E s
2.303RT/F
(3)直接电位法测定离子活(浓)度
直接电位法测定离子活度有标准曲线法、标准加入法。
标准曲线法只能用来测定溶液中游离离子的活(浓)度，若要测定总浓度(包括游离的与配位的)，可用标准加入法。
(4)电位滴定法
电位滴定法类型有酸碱滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定和配位滴定。
不同类型的滴定方法要选择合适的指示电极及参比电极。
8第八章。电位分析法
Kij 的意义
Kij 越小，表示ISE 测定 i 离子抗 j 离子的干扰能力越强。
估算干扰离子引起的测量相对误差
zi
干扰离子产生的响应值 对应的浓度 E% 100% 待测离子产生的响应值 对应的浓度
K ij ( a j ) ai
(3）高选择性
膜或膜内的物质能选择性地和待测离子“结合” 。 通常的“结合”方式有：离子交换、结晶、络合
（一）晶体膜电极 敏感膜：难溶盐晶体
响应机理
导电离子：离子半径最小、电荷最少的晶体离子。 例如LaF3中的F－，Ag2S中的Ag+
离子在晶体中的导电过程：借助于晶格缺陷而进行。
LaF3＋ 空穴 LaF2＋ F－
物反应生成可被电极响应的物质，如 脲的测定
NH2CONH2 H2O 2 NH HCO
尿素酶
4
3
氨基酸测定
氨基酸氧化酶
4
RCHNH2COOH O2 H2O RCOCOO NH H2O
上述反应产生的NH4+可由铵离子电极测定。
课题3 离子选择性电极性能参数 （一）线性范围及检测限
试剂的消耗量间接计算待测物含量的方法。
课题1 pH玻璃电极
要点
一、pH 玻璃膜电极结构及响应机理
玻＝K－0.059VpH
二、溶液pH 的测定 SCE作正极， pH 玻璃电极作负极时 pHx＝ pHs + Ex－ Es 0.059V
pH 玻璃膜电极
(一) 电极构造
球状玻璃膜(Na2SiO3，厚0.1mm)＋ 内参比电极(Ag/AgCl)+HCl液
电位分析法
** 对参比电极的要求： 1）电极电位稳定，可逆性好 2）重现性好 3）使用方便，寿命长
14
第三节 指示电极
v 1．金属-金属离子电极： v 应用：测定金属离子
v 例：Ag︱Ag+ 0.059 lg aAg ' 0.059 lg CAg
v Ag+ + e → Ag 2．金属-金属难溶盐电极： ü 应用：测定阴离子 ü 例：Ag︱AgCl︱Cl AgCl + e → Ag + Cl-
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分析化学Ⅲ
第八章电位分析法
主讲：高海涛
本章内容
31
概述
2
参比电极
3
指示电极
4
电位测定法
35
电位滴定法
6
电位分析计算实例
2
第一节 概 述
1．电化学分析：根据被测溶液所呈现的电化学性质 及其变化而建立的分析方法
2．分类： 根据所测电池的电物理量性质不同分为 （1）电导分析法 （2）电解分析法 （3）电位分析法：直接电位法，电位滴定法 （4）库仑分析法 （5）极谱分析法 （6）伏安分析法
混和，消除液接电位， 确保准确测定 2）提供离子迁移通道传递 电子）
9
第一节 概 述
10
第一节 概 述
11
第二节 参比电极
v 1．标准氢电极（SHE）： v 电极反应 2H+ + 2e → H2
SHE 0
2．甘汞电极：Hg和甘汞糊，及一定浓度KCL溶液
电极表示式 Hg︱Hg2Cl2 (s)︱KCl (x mol/L)
19
第四节 电位测定法
工作原理
《电位分析法 》课件
用于检测食品中的添加剂、农药残留等。
医学诊断
用于检测体液中的离子、代谢产物等，协助医生 进行疾病诊断和治疗。
PART 02
电位分析法的实验操作
实验准备
01
02
03
04
仪器准备
电位分析仪、电极、恒温水浴 、搅拌器等。
试剂准备
待测溶液、标准溶液、缓冲溶 液等。
实验环境
确保实验室干燥、无尘、通风 良好。
解读原则
遵循科学、客观、准确的原则，对分析结果进 行深入解读。
报告撰写
按照规范格式撰写报告，包括数据采集、处理 、分析和解读等环节的详细说明。
结果应用
根据解读结果，提出相应的建议和措施，为实际应用提供参考。
PART 04
电位分析法的优缺点
优点
高灵敏度
电位分析法可以检测到非常低的浓度，对于 痕量元素的测定非常有效。
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详细描述：电位分析法用于食品添加剂、农药残留和重金 属离子的检测，为食品安全提供保障，确保消费者健康。
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总结词：广泛应用
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详细描述：电位分析法适用于各类食品的检测，如蔬菜、 水果、肉类等，为食品安全监管提供有力支持。
避免污染
确保实验过程中使用的所有器 具都清洁无污染。
温度控制
确保恒温水浴中的温度稳定， 避免温度波动影响测量结果。
安全第一
遵循实验室安全规定，确保实 验过程安全无虞。
PART 03
电位分析法的数据处理
数据采集
采集方法
选择合适的采集设备，确保采集数据的准确性和可靠 性。
采集环境
确保采集环境符合实验要求，避免外界干扰对数据的 影响。
电位分析法
• 玻璃电极的构造如图
（玻璃电极），下端部 是由特殊成分的玻璃吹 制而成球状薄膜。膜的 厚度为0·1mm。玻璃
管内装一定pH值 （PH= 7）的缓冲溶液 和插入 Ag／AgCl电极 作为内参比电极。
（二）玻璃电极的响应原理
• 电极构造： • 球状玻璃膜(Na2SiO3，厚
膜并不能导电，其中的小电荷离子起导电 作用，如
LaF3中F-、AgX中Ag+、Cu2S中Cu(I)
F-选择电极，使用的是LaF3单晶：
LaF3
LaF2++ F-
E= 常数-0.059 logαF-
同样有基于Ag+盐的电极等（p141）
四．流动载体电极 （液膜电极）
流动载体
• 流动载体可在膜中流
动，但不能离开膜， 而离子可以自由穿过 膜。这种电极电活性 物质（载体），溶剂 （增塑剂），基体 （微孔支持体）构成。 界面双电层Dinann扩 散机理。
质是有差异的，如表面的几何形状不同、结构上的微小差异、水化作
用的不同等。由此引起的电位差称为不对称电位。其对 pH 测定的影 响可通过充分浸泡电极和用标准 pH 缓冲溶液校正的方法加以消除。
•
*pH测定前，为什么 pH 玻璃电极要充分浸泡？
（2） 酸差：当用 pH 玻璃电极测定pH<1 的强酸性溶液或高盐度溶液 时，电极电位与 pH 之间不呈线性关系，所测定的值比实际的偏高： 因为H+ 浓度或盐份高，即溶液离子强度增加，导致 H2O 分子活度 下降，即 H3O+ 活度下降，从而使 pH 测定值增加。
M 外 内
(
K1