仪器分析-电化学分析课件

仪器分析课件ppt

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保障人类健康
仪器分析在保障人类健康方面具有重要意义，如环境监测、食品药品安全检测等。
仪器分析的发展历程
早期仪器分析
早期的仪器分析方法比较简单，如比重法、折光法等。
20世纪发展
20世纪是仪器分析发展的重要时期，随着科技的不断进步，新的仪器分析方法不断涌现，如光谱
法、色谱法等。
现代仪器分析
现代仪器分析已经进入了一个全新的时代，各种高灵敏度、高分辨率、高自动化程度的仪器不断涌现，为科学研究和技术创新提
工业生产控制
总结词
仪器分析在工业生产控制中是重要的工具，能够监测和控制生产过程中的各种参数。
详细描述
仪器分析通过实时监测和控制工业生产过程中的温度、压力、流量、浓度等参数，确保生产过程的稳定性和产品质量，提高生产效率和降低能耗。
05
仪器分析的挑战与未来发展
Chapter
提高仪器分析的灵敏度与准确性
结合纳米技术、生物技术、信息技术等新兴领域，开发新型仪器分析工具。
探索微型化、便携式仪器分析设备，满足现场快速检测的需求。
实现仪器分析的自动化与智能化
通过自动化技术实现仪器分析流程的连续性与高效性，降低人为
误差和提高分析效率。
利用人工智能和机器学习算法对仪器分析数据进行处理、建模和预测，提高分析的智能化水平。
气相色谱法
总结词
基于不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异而建立的分析方法。
详细描述
气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异进行分析的方法，通过分离和检测混合物中的各组分来测定各组分的含量。该方法具有分离效果好、分析速度快、应用范围广等优点。

分析化学第九章电化学分析概论(大学课件)

二. 现代电化学分析的特点及发展趋势
时间和空间上体现“快小”:仪器袖珍化，电极微型化
（1）化学修饰电极（chemically modified electrode）（2）生物电化学传感器（Biosensor）生命过程的模拟研究,生命过程的氧化还原反应类似电极上的氧化还原，用电极膜上反应模拟生命过程，可深化认识生命过程。（3）光谱一电化学方法（ Electrospectrochemistry）（4）超微电极（Ultramicroelectrode）活体现场检测（无损伤分析）
(2)液体接界电位与盐桥
在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。液体接界电位产生的原因：各种离子具有不同的迁移速率而引起。
二、仪器分析方法的分类
Classification of instrument analytical method
光分析法电化学分析法仪器分析质谱分析法
色谱分析法
分析仪器联用技术
热分析法
电化学分析方法的分类
Classification of electrochemical analysis 电导分析法电位分析法电化学分析法电解分析法
（Galvanic cell）阳极：发生氧化反应的电极（负极）；阴极：发生还原反应的电极（正极）；阳极≠正极阴极≠负极电极电位较正的为正极（Electrolytic cell ）阳极：发生氧化反应的电极（正极）；
阴极：发生还原反应的电极（负极）；
阳极=正极阴极=负极
2.电极电位与液接电位
（5）微型计算机的应用Fra bibliotek30 25 20 15 b a c
I/

仪器分析-电化学分析法

银-氯化银电极：
银丝镀上一层AgCl沉淀,浸在一定浓度的KCl溶液中即构成了银-氯化银电极。电极反应：AgCl + e- = Ag + Cl半电池符号：Ag，AgCl（固）︱KCl 电极电位（25℃）：
O EAgCl/Ag EAgCl/Ag 0.059lg aCl
表银-氯化银电极的电极电位（25℃）
流动载体电极(electrodes with a mobile carrier)
敏化电极（sensitized electrodes）气敏电极（gas sensing electrodes）
酶电极（enzyme electrodes）
4 离子选择性电极的结构与原理
组成：敏感膜，内参比电极、内参比溶液（敏感膜：单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等）特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。测定依据：膜电位：膜内外被测离子活度的不同而产生电位差使用方法及原理将膜电极和参比电极一起插到被测溶液中，组成电池:
3 离子选择性电极的种类
Type , principle and structure of ion selective electrode (ISE) 离子选择性电极(又称膜电极)。
1976年IUPAC基于膜的特征，推荐将其分为以下几类：原电极（primary electrodes）晶体膜电极（crystalline membrane electrodes）均相膜电极（homogeneous membrane electrodes）非均相膜电极(heterogeneous membrane electrodes) 非晶体膜电极（crystalline membrane electrodes）刚性基质电极（rigid matrix electrodes）

仪器分析-电化学分析

1
电位法是一种基于测量电极电位变化的电化学分析方法。
02
电位法可以用于研究电极反应的动力学参数和电极反应机理，还可以用于电化学合成和电化学传感器等领域。
03
电位法具有操作简便、灵敏度高、选择性好等优点，因此在电化学分析中得到了广泛应用。
电解法
电解法是一种通过电解溶液来分离和富集金属的方法。
3
极谱法具有操作简便、灵敏度高、选择性好等优点，因此在电化学分析中得到了广泛应用。
电导法
01
电导法是一种基于测量溶液电导率变化的电化学分析方法。
02
电导法可以用于研究离子在电极表面的吸附和脱附过程，以及
离子在溶液中的迁移和扩散过程。
电导法具有操作简便、灵敏度高、选择性好等优点，因此在电
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化学分析中得到了广泛应用。
通过开发便携式电化学分析设备，实现个性化医疗和健康监测，为人们的日常生活带来更多便利。
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展望
新材料的应用
新型电极材料和修饰剂的开发将为电化学分析带来更多可能性，拓展其应用领域。
与其他技术的联用
结合色谱、质谱等其他分析技术，实现复杂样品中目标组分的分离与鉴定。
实时监测与原位分析
利用微型化仪器和传感器，实现实时监测和原位分析，为环境、生物和医学等领域提供有力支持。
个性化医疗与健康监测
干扰问题
在复杂样品中，电化学分析容易受到多种物质的干扰，导致检测结果不准确。
局限性
某些电化学反应仅适用于特定类型的目标物质，对于其他物质可能不适用，这限制了电化学分析的应用范围。
05
电化学分析的发展趋势与展望
发展趋势
智能化与自动化

(推荐)《电化学分析法》PPT

在电极上析出的物质重量（w）可用下式表示： w=Q/F＊M/n
Q—电量； F—法拉第常数； M—分子量（或原子量）；n—反应的电子数
在控制电位库仑分析中 Q=∫itdt
在控制电流库仑分析中 Q=it
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特点：库仑法一般不要基准物质，它的原始标
准是恒流源和计时器。不存在滴定过程中试剂不稳定的问题，
方法实时跟踪电极表面电化学反应过程。光谱
测量可通过透过方式也可通过反射方式进行，如下图。
工作电极
工作电极
31
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其他极谱法:
除上面介绍的几种极谱外，还有交流极谱、方波极谱、常规脉冲极谱、新极谱法等。
图12中的a、b、c分别是交交流流极极谱谱、方波极谱、常规脉冲极谱加电压的方式图。A、B、 C 则是相应的电流-电势曲线。同样，利用峰高或波高进行定量分析，利用峰电位或半波电位进行定性分析。
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图中AB为脉冲振幅（高度），BC为脉冲持续时间,记录的电流为i2和 i1的差值 △i
△i=i1－ i2 此法得到的极谱曲线具有微分极谱形式，出现峰状，所以称为微分脉冲极谱（DPS), Cu 、Pb、 Cd、 Zn 的 DPS 图如下。
图11：Cu 、Pb、 Cd、 Zn 的 DPS 图
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这种方法选择性好，可以实
现被测离子与共存离子的分离，
如Cu+2与Bi+2、Pb+2、Sn+2的分离等。
c
(2)控制电流电解分析
在工作电极上施加一定的电
流进行电解，但被测物和共存物
可能同时析出。与控制电位电解
分析相比，速度快但选择性差，
目前用的不多。
图4 不同离子的析出电位 8

电化学分析仪介绍课件

2023-11-05•电化学分析仪概述•电化学分析仪的种类与原理•电化学分析仪的应用领域•电化学分析仪的操作流程•电化学分析仪的维护与保养目•电化学分析仪的发展趋势与展望录01电化学分析仪概述定义电化学分析仪是一种用于电化学测量的仪器，通过对电流、电压等电学量的测量，实现对物质成分、浓度、化学反应速率等进行分析的设备。

特点电化学分析仪具有高精度、高灵敏度、高自动化等优点，在化学、生物、环境等领域得到广泛应用。

定义与特点电化学分析仪可以用于对不同物质进行定性和定量分析，如金属离子、有机物、生物分子等。

物质分析化学反应研究环境监测通过对化学反应过程中电流和电压的测量，可以研究反应动力学和反应机理。

电化学分析仪可用于对空气、水体中的有害物质进行监测，为环境保护提供数据支持。

03电化学分析仪的重要性0201电化学分析仪的历史与发展历史电化学分析仪的发展可以追溯到19世纪初，当时科学家们开始用电学方法研究化学反应。

随着科学技术的发展，电化学分析仪不断得到改进和完善。

发展现代电化学分析仪已经实现了高度自动化和智能化，可以同时进行多种电化学测量，如循环伏安法、计时电流法等。

此外，微纳制造技术和计算机技术的发展也为电化学分析仪的进步提供了有力支持。

未来，电化学分析仪将更加便携、快速、高灵敏度，并具有更高的智能化程度和自动化水平。

02电化学分析仪的种类与原理常规电化学分析仪是一种实验室常用的电化学分析仪器，主要用于研究物质的电化学性质，如电导率、电位、电流等。

它通常由电解槽、电极、电源、测量仪表等组成，通过测量电解过程中的电流、电压等参数，计算物质的浓度、电导率等电化学参数。

高效电化学分析仪是一种高精度的电化学分析仪器，具有快速、准确、自动化的特点。

它采用先进的电子技术和计算机技术，能够实现自动进样、快速测量、数据自动处理等功能，广泛应用于化学、环保、食品等领域。

便携式电化学分析仪便携式电化学分析仪是一种方便携带、使用灵活的电化学分析仪器，适用于现场测试和快速分析。

《仪器分析》幻灯片PPT

〔三〕物质对光的选择性吸收当辐射光通过某物体时〔气、液、固〕。
其中某些频率的光被物质选择性吸收， Io I , 即局部辐射能被转移到了物质的原子或分子上，从而使这些粒子的能级发生跃迁〔基态激发态〕。
物质对光产生选择性吸收必须符合：
因为不同物质，分子构造不同，跃迁时能级差不同，决定了其对光的选择性吸收。
激发态的分子〔原子〕不稳定〔瞬间〕，
吸收光谱法
分子吸收光谱法：物质分子在辐射能作用下，分子内部能级发生跃迁，产生分子吸收光谱，据此建立的分析方法。〔UV、 VIS 、 IR)
原子吸收光谱法〔基于被测元素基态原子在蒸气状态下对特征电磁辐射的吸收而进展元素定量分析的方法----金属元素〕
核磁共振波谱法〔在外磁场作用下，用10—100m无线电波照射分子，可引起分子中某种核的能级跃迁，使原子核从低能级跃迁到高能级，即核磁共振，且在某些特定磁场强度处产生强弱不同的吸收信号。以吸收信号频率对信号强度作图---NMR波谱图--- NMR 法〕
电磁辐射和电磁波谱
〔一〕电磁辐射
光为电磁辐射，又称电磁波，是宇宙间的一种能量形式，以极高速度通过空间传播〔无线电波〕。具有波粒二象性，即波动性和粒子性。
波动性：
其中 : 波数〔cm-1)
例计算 =200nm
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粒子性：
一个光子具有的能量
h: planck (6.626×10-34 J·S； 6.626 ×10-27 erg ·S) 1eV=1.602 ×10-12 erg = 1.602 ×10-19 J 由上式知，光子越短，越高，E越大
解：
Lambert-Beer定律的应用条件
1.单色光〔复色光失效〕 2.稀溶液 3.可见光、紫外线、红外线 4.气体、液体、透明均质固体 5.吸收值具有加合性，如溶液中有2种或2种以上组分共存且不互相影响性质，此定律仍然适用，那么： A总=A1 +A2 +…+An 这是测定混合物的依据。