相界面电位差
电位分析法
电位分析法按原理分类
直接电位法和电 位滴定法。 直接电位法是通 过测量电池电动 势，从而确定指 示电极电位，然 后根据Nernst方 程，计算被测物 含量。
电位滴定法是通 过测量在滴定过 程中指示电极电 位的变化来确定 滴定终点，再按 滴定中消耗的标 准溶液的体积和 浓度计算待测物 质含量，实质上 是一种容量分析 方法。
第二节 离子选择性电极（ISE）概述
离子选择性电极由三部分组成：
离子选择性电极由三部分组成：①敏感膜:对
给定离子响应； ②内参液：含有与膜及内参 比电极响应的离子；③内参比电极。 也有的膜电极不用内参液和内参比电极，在 压膜时，在膜上压一层银粉，焊上一根金属 导线，或用导电胶将导线与膜粘在一起，或 把敏感膜涂在金属丝或片上制成涂层电极。
φm = K RT ln α FF
氟离子选择性电极的使用范围
一般在1~10-6 mol· -1范围内电极电位符合能斯特方程；检测 L 下限由单晶膜的溶度积决定，LaF3饱和溶液中F－离子浓度 约为10-7 mol· -1，因此氟电极在纯水体系中最低检测下限为 L 10-7 mol· -1左右；实验中要用F－离子的标准溶液校正电极。 L 电极在低活度范围内响应时间为~3min，而后在高活度范围 内响应迅速。氟电极的选择性较好，PO43-，CH3COO－，X －，NO －，SO 2－ ，HCO －等离子不干扰，主要干扰离子 3 4 3 －。干扰的原因是在膜表面产生如下反应： 是OH LaF3 + 3OH－ = La(OH)3 + 3F－ 产生的F－离子对测定造成正干扰，而La(OH)3 层也对 测定有干扰. 在酸度较高时,会形成HF,HF2－,HF32－，而使F－离子浓 度降低，因此测定时应控制pH值在5~6之间。
电化学原理
第一章 绪论两类导体：第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。
第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。
三个电化学体系：原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极：发生氧化反应的电极 原电池（-）电解池（+） 阴极：发生还原反应的电极 原电池（+）电解池（-） 电解质分类：定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质 分类：弱电解质与强电解质—根据电离程度 缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 可能电解质与真实电解质—根据键合类型水化数：水化膜中包含的水分子数。
水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数： 活度：即“有效浓度”.活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定：活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I ：离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为： 注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm -3时才有效。
电导∶量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。
符号为G ，单位为S ( 1S =1／Ω)。
ii i x αγ=∑=221iiz mI I A ⋅-=±γlog LAG κ=影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。
当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1·cm 2·eq -1。
电分析化学整理(修订版)
电分析化学—名词解释1、电化学位把电荷ze 的粒子从无限远处移动到某相内所做的总功叫做电化学位，包括3部分：①克服外电位所做的功ze ψ；②由于表面存在定向偶极层，或者电荷分布不均匀，克服表面电势所做的功ze χ；③将一个粒子从无限远处移向不带电荷也无定向偶极层的某相内，需克服粒子间的短层作用所做的化学功μ。
2、电极电势产生在金属和溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势，包括电位差Δψ和表面电势差Δχ，并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。
3、界面电势一个电化学池中，相界面都存在的电位差称之为界面电势，可分为以下3类：金属和金属之间的接触电势、金属和溶液之间的金属电极电势、溶液和溶液之间的液接电势。
4、电极表面双电层在电极的金属-电解质的两相界面存在电势存在双电层。
最邻近电极表面的一层称为内层，也叫做紧密层，这层由溶剂分子和特性吸附的离子或分子组成。
由于溶液的热运动，非特性吸附的离子的分布具有分散性，从外Helmholtz 平面一直延伸到本体溶液，称为分散层或者扩散层。
5、离子选择性系数pot ijK 称为离子i 对离子j 的电势选择性系数。
pot ij K 大，共存离子j 的干扰大，pot ij K 小，则干扰小，一只优良的离子i 的选择性电极，选择性系数越小越好。
6、离子选择电极的电极电势用标准氢电极（或者其他参比电极）做左半池，用离子选择电极组成右半池，测得的电化学池的电动势即为离子选择电极的电极电势。
表达式为lna z 0FRT E E ISE ISE ±=，它与分析溶液电极响应离子的活度间遵从能斯特关系式，是离子选择电极电势分析法的依据。
7、离子选择电极的温度系数 由i i 0lna z F RT E E ±=，电极电势对温度T 求导，得温度系数dTdlna z lna z d d d d i i i i 0F RT F R T E T E ±±=。
电化学基本原理与应用-第3章
净电荷
α
偶极层
3.2.1 “孤立相”的几种电位
（1）外电位（Ψα）
将试验电荷自无穷远处移至距球面约 10-4~10-5厘米处。在这一过程中可以认为 球体与试验电荷之间的短程力尚未开始作 用。根据电位的定义，此时所做的功为：
W1 = Zie0ψ α
ψ α = W1
Z ie0
球体α的外部电位
试验电荷电量
当试验电荷从相内逸出到相外时，这一过 程所涉及的能量变化(-Wiα)相当于试验电荷从 该相逸出而必须摆脱与该相物质之间的短程 相互作用及越过表面时对表面电势所做的功。 这部分功称为试验电荷在α相的“逸出功”， 显然应满足下列关系式：
−Wiα = μiα + Zi Fχ α
3.2.1 “孤立相”的几种电位
（b）内电位差，又称“伽伐尼（Galvani） 电位差”，定义为φα-φβ。直接接触的两相 间的内电位差，用 αΔβφ 表示。由于表面电 位无法测量，所以该值不能测量。也无法理 论计算。
3.2.2 相间电位差
φα −φ β = (χ α +ψ α ) − (χ β +ψ β ) = (ψ α − ψ β ) + ( χ α − χ β )
（1）相间电位差的种类 两相之间出现“相间电位差”的原因只可
能是界面层中带电粒子或偶极子的非均匀分 布，并形成了界面荷电层。
根据以上关于孤立相电位的讨论不难推 想，所谓α、β两相之间的电位差也因此可 能有各种不同的定义，其中较常用的有下面 三种：
3.2.2 相间电位差
（a） 外电位差，又称“伏打（Volta）电位 差”，定义为ψα-ψβ。直接接触的两相间的 外电位差，用 αΔβψ 表示。两相均为金属 时，为金属接触电位差，可直接测量。
中国药科大学-考研-分析化学名词解释
分析化学第一部分误差和分析数据处理Accuracy:准确度。
测最值与真实值接近的程度（用误差表示)。
Precision:精密度：测定条件相同时，一组平行测定值之间相互接近的程度（用偏差来表示）。
偏差：测量值与平均值之差。
Absolute error:绝对误差。
测量值与真实值之差。
方法误差：用于不适当的实验设计或所选方法不恰当所引起的误差。
仪器或试剂误差：由于仪器未经过校准或试剂不合规格所引起的误差。
操作误差：由于分析者操作不符合要求所造成的误差。
Relative error:相对误差。
绝对误差与以实值的比值。
Systematic error:系统误差。
由某种确定原因引起的误差，一般具有固定的方向和大小，重复测定时重复出现。
恒定误差：在多次测定中绝对值保持不变，但相对值随被测组分的含量增大而减少，这种系统误差叫恒定误差。
比例误差：在多次测定中，绝对值随样品量的增大而成比例的增大，但相对值保持不变，这样的系统误差叫做比例误差。
Accidental error:偶然误差。
也叫随机误差，是由于偶然的原因引起的误差。
Significant figure有效数字：指在分析工作中实际能测量到的数字（保留1位欠准数字）。
置信区间：在一定置信水平时，以测量结果为中心，包括总体均值在内的可信范围。
相关系数：描述两个变量间相关性的参数。
显著性检验：用于判断某一分析方法或操作过程中是否存在较大的系统误差和偶然误差的检验。
包括t检验和F检验。
第二部分容量分析法Titer滴定度:指每毫升标准溶液相当于的待测组分的质量。
酸碱：凡能给出质子的物质是酸，能接受质子的物质是碱。
酸的浓度：在一定体积的溶液中含某种酸溶质的量称为酸的浓度。
碱的浓度：在一定体积的溶液中含某种碱溶质的量称为碱的浓度。
酸度：溶液中氢离子的浓度，严格讲是氢离子的活度，用pH表示。
碱度：溶液中氢氧根离子的浓度，严格讲是氢氧根离子的活度，用pOH表示。
电荷平衡：指在一个化学平衡体系中正离子带电荷总和与负离子带电荷总和相同，即溶液是电中性的。
第二章 电化学热力学
氧化反应
阴极（+） Cu片： Cu2+ + 2e = Cu 还原反应
c.偶极子层
溶液一侧
M
S
偶极子层
相间电位的形成原因及双电层种类
4、金属自身偶极子 的排列（金属表面因 各种短程力作用而形 成的表面电位差，例 如金属表面偶极化的 原子在界面金属一侧 定向排列所形成的双 电层）。
d.金属表面电位
金属一侧
M
S
金属表面电位
双电层的种类
双电层：由符号相反的两个电荷层构成的界
定义：相互接触的两个组成不同的电解质溶液之 间存在的相间电位。
形成的原因：由于两溶液相组成或浓度不同， 溶质粒子将自发的从高浓度向低浓度的相迁移， 就是扩散的作用。正负离子运动速度不同在相 界面形成的双电层，产生一定的电位差。
特点：相对稳定；无法测量；不可逆；尽量消除。 消除方法：在两种溶液之间接盐桥。
原电池 galvanic cells
原电池定义：凡是能将化学能直接转化为电能 的电化学装置。
原电池的重要特征之一是通过电极反应产生电 流供给外线路中的负载使用。如：
()Zn ZnSO4 Zn2 1 CuSO4 Cu2 1 Cu ()
原电池 Primary cell
它是由于电子在两种金属中化学位－电子逸出 功不同引起的。
电极电位
electrode potential
电极电位：电极体系中，两类导体接触界面所形 成的相间电位，金属/溶液之间的相间电位，即 电极材料和离子导体（溶液）的内电位差。
电极电位是稳定的：
M S M S ii e
原电池电动势与电极电位
第三类电极及其反应
电极
电极反应
Fe3+(a1), Fe2+(a2)|Pt Cu2+(a1), Cu+(a2)|Pt Sn4+(a1), Sn2+(a2)|Pt
Fe3+(a1)+e- →Fe2+(a2) Cu2+(a1)+e- →Cu+(a2) Sn4+(a1)+2e- →Sn2+(a2)
4. 可逆电极
例如： ① H2( p )+Cl2( p )→2H+(a+)+2Cl-(a-) ② 1/2H2( p )+1/2Cl2( p )→H+(a+)+Cl-(a-)
E1 E
RT 2F
ln
a2a2
rGm (1) 2EF
E2 E
RT F
ln
a a
E1 E2
rGm (2) EF rGm (1) 2rGm (2)
表面电势Χ
从10-4cm将单位正电荷通过界面移到物相内部所作的功。 无法测量。
内电位
把单位正电荷在真空中从无穷远处移到离带电物相内部所 作的功，无法测量。
1. 内电位与外电位
它们之间的关系：
Φ=Ψ +X
表面电势是由于液相中极性 分子在带电物相表面定向形成 偶极层引起的。 或者由于金属表面层中电子密 度不同出现的偶极层造成的。
丹尼尔电池
可逆电池电能的来源—— 电化学与热力学的联系
桥梁公式:
( r G)T ,P,R Wf,max nEF
( r Gm )T ,P,R
nEF
zEF
可逆电池电能的来源—— 电化学与热力学的联系
电化学原理知识点
电化学原理第一章绪论两类导体：第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子（或空穴）的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。
第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。
三个电化学体系：原电池：由外电源提供电能，使电流通过电极，在电极上发生电极反应的装置。
电解池：将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。
腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
阳极：发生氧化反应的电极原电池（-）电解池（+）阴极：发生还原反应的电极原电池（+）电解池（-）电解质分类：定义：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。
分类：1.弱电解质与强电解质—根据电离程度2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型水化数：水化膜中包含的水分子数。
水化膜：离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质，受这种相互作用的水分子层称为水化膜。
可分为原水化膜与二级水化膜。
活度与活度系数：活度：即“有效浓度”。
活度系数：活度与浓度的比值，反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。
规定：活度等于1的状态为标准态。
对于固态、液态物质和溶剂，这一标准态就是它们的纯物质状态，即规定纯物质的活度等于1。
离子强度I ： 离子强度定律：在稀溶液范围内，电解质活度与离子强度之间的关系为：注：上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。
电导：量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。
符号为G ，单位为S ( 1S=1／Ω)。
影响溶液电导的主要因素：（1）离子数量；（2）离子运动速度。
当量电导（率）：在两个相距为单位长度的平行板电极之间，放置含有1 克当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。
与 K 的关系：与 的关系：当λ趋于一个极限值时，称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。
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相界面电位差
相界面电位差，也称为相间电位或相界电位，是指两个不同物相接触的界面上存在的电位差。
这种电位差是由于带电粒子或偶极子在界面中的非均匀分布所引起的。
造成带电粒子或偶极子在界面非均匀分布的原因有多种，包括带电粒子在两相之间的转移、外电源充电、荷电粒子在界面层中的吸附量不同、溶液中极性分子的定向排列以及金属表面因短程力作用而形成的表面电位差等。
相界面电位差在电化学、物理学、化学等领域中有重要的应用。
例如，在电化学中，相界面电位差是影响电极反应速率和电极过程动力学的重要因素之一。
在物理学和化学中，相界面电位差与物质的界面性质、表面能、润湿性等密切相关，对于理解物质界面的行为和性质具有重要意义。
为了消除相界面电位差对实验结果的影响，可以采取一些措施，如使用盐桥、参比电极等。
盐桥是一种沟通两个半电池、消除液接电位、保持电荷平衡、使反应顺利进行的装置，其内充有高浓度的电解质溶液。
使用盐桥可以有效地减小液接电位，从而提高实验的准确性。
总之，相界面电位差是一种重要的物理现象，对于理解物质界面的行为和性质、优化实验条件、提高实验准确性等方面都具有重要的意义。