什么是電化學分析法

更新日期：2023-01-11     信息來源：      瀏覽次數：2553

什么是電化學分析法

      電化學分析法(electrochemical analysis)是利用物質的電學、電化學性質及其變化而建立起來的分析方法，是研究電能和化學能相互轉換的科學，也是儀器分析的重要組成部分之一。

      電化學分析根據溶液中物質的電化學性質及其變化規律，建立在以電位、電導、電流和電量等電學量與被測物質某些量之間的計量關系的基礎之上，對組分進行定性和定量的儀器分析。電化學分析法的基礎是在電化學池中所發生的電化學反應，由電解質溶液和浸入其中的兩個電極組成，兩電極用外電路接通。在兩個電極上發生氧化還原反應，電子通過連接兩電極的外電路從一個電極流到另一個電極。根據溶液的電化學性質，如電極電位、電流、電導、電量等，與被測物質的化學或物理性質，如電解質溶液的化學組成 、濃度等之間的關系，將被測定物質的濃度轉化為一種電學參量加以測量。

  根據測量的電化學參數不同，電化學分析法主要分為電位分析法、電導分析法、庫侖分析法、電解分析法等。

　   電位分析法是利用電極電位與離子濃度之間的關系測定離子濃度(活度)的方法。主要有直接電位法和電位滴定法兩類。對于直接電位法來說，每種離子的測定都要有專用的電極，最典型的是利用玻璃電極測定溶液中的氫離子活度。電位滴定法則是利用指示電極電位突變指示滴定終點的容量分析方法(滴定至終點，濃度突變，從而導致電位突躍)。這兩種方法的區別主要是電位滴定法測定被測離子的總濃度，包括已電離的和未電離的離子；而直接電位法只測溶液中已經存在的自由離子，不破壞溶液中平衡關系。拿乙酸溶液的氫離子濃度舉例說：電位滴定法測出的是乙酸的總濃度，而直接電位法測出的是已電離的氫離子濃度。

      電導分析法是以測量溶液的電導為基礎的分析方法。有直接電導法和電導滴定法兩類。直接電導法是直接測定溶液的電導值而測出被測物質的濃度。電導滴定法：是通過電導的突變來確定滴定終點，然后計算被測物質的含量。

庫侖分析法是應用外加電源電解試樣，根據電解過程中所消耗的電量來進行分析的方法。電解分析法是應用外加電源電解試樣，電解后稱量在電極上析出的金屬的質量，依此進行分析的方法，也稱為電重量法。

       此外還有極譜法和伏安法，兩者都是以電解過程中所得的電流—電壓曲線為基礎來進行分析的方法。這兩種方法統稱為伏安分析法。與電位分析法不同，伏安分析法是在一定的電位下對體系電流的測量；而電位分析法是在零電流條件下對體系電位的測量。

根據測量方式不同，電化學分析法又可分為三類。類是直接測量化學電池中某一電化學參數，根據試液中待測組分的濃度與電化學參數之間的關系求得待測組分的含量。包括直接電位法、直接電導法、控制電位庫侖法等，這類方法是電化學分析的最主要類型。第二類是通過測量滴定過程化學電池中某電化學參數的突變，以此來指示理論終點，也稱為電化學滴定分析法。包括電位、電導和恒電流庫侖滴定法等。第三類是通過電極反應，將待測組分轉入第二相，然后用重量法或滴定法進行分析，如電解分析法等。