仪器分析运用技术0绪论主讲人：刘淑燕:menghailingmeng163:15006069728一仪器分析方法的分类v1、光学分析法v基于物质与光作用时，物质内部发生能级间的跃迁而产生特征光谱，经过测定其吸收或发射光谱的波长与强度，进展定性分析、定量分析、构造分析和各种数据的测定的一种分析方法。v包括吸收光谱法和发射光谱法2、电化学分析法v基于物质电化学性质与浓度的关系来测定被测物质含量的一类分析方法。v包括电位分析法、电导分析法、库仑分析法和极谱分析法等3、色谱分析法v基于样品中各组分物质在两相中分配系数不同而将混合物分别，然后用各种检测器测定各组分含量的分析方法。v包括气相色谱法GC)和高效液相色谱(HPLC)v运用：空气、水中污染物如挥发性有机物、多环芳烃苯、甲苯、苯并a比等；农作物中残留有机氯、有机磷农药等；食品添加剂苯甲酸等；体液和组织等生物资料的分析如氨基酸、脂肪酸、维生素等。二仪器分析的特点v灵敏度高相对检出限普通在10-6或10-9数量级，甚至可达10-12，适用于微量及痕量成分的分析v分析速度快，自动化程度比较高v试样用量少，适宜微量和超微量分析v选择性高，运用范围广泛三样品的前处置技术v分析过程样品的采集、样品的前处置、分析检测、数据处置和填写报告单v物理法：萃取、过滤、枯燥、离心v样品前处置vv化学法：络合、沉淀、衍生模块一 电位分析法1.电化学分析法：以被测溶液的电学及电化学性质来进展分析的方法。电化学:研讨电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的学科。2.电化学分析分类：根据所测电池的物理性质不同分为：电位分析法(直接电位法和电位滴定法)、电导分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱分析法、伏安分析法等。3.电位分析法：经过在零电流的条件下测定两电极间的电位差即构成原电池的电动势进展分析测定。1直接电位法：直接测定试液组成原电池的电动势来计算待测离子的活度浓度2电位滴定法：以滴定过程中指示电极电位的变化为根据进展分析。4.特点：设备简单，操作方便；可用于延续、自动和遥控测定；灵敏度高、选择性好、重现性好。知识链接一直接电位法测PH的任务原理v原理：将两支性能不同的电极插入同一被测液中构成原电池，在零电流的条件下，由于两支电极的电位存在着电位差电池电动势，从而建立了电池电动势与被测浓度之间的关系。v测定被测溶液的ph仪器称酸度计一电位分析法的实际根据-能斯特方程1、对于氧化复原反响 ，其电极电位与离子活度的关系可用能斯特Nernst方程式表示：2、在温度为250C时，能斯特方程式可近似地简化成下式：3、金属电极时复原态是纯金属，活度为常数1，可简化为： 留意符号的意义E=E规范规范+(0.05916/n)lg(氧化型氧化型/复原型复原型 E电位电位=E规范规范+(0.05916/n)lg氧化氧化型型E=E规范规范+(2.303RT/nF)lg(氧化型氧化型/复原型复原型 电位分析法的实际根据二酸度计的根本构造1、参比电极参比电极：电极电位值知且恒定，根本不受外界影响，对温度或浓度没有滞后景象，具有良好的重现性和稳定性。甘汞电极银-氯化银电极参比电极-甘汞电极由由Hg-Hg2Cl2-KClHg-Hg2Cl2-KCl溶液组成溶液组成参比电极-甘汞电极vv电极表示式电极表示式: HgHg2Cl2 (s)KCl (x mol/L)vv电极反响电极反响: Hg2Cl2+2e- 2Hg+2Cl-vv 25, E 值与值与KCl浓度的关系：浓度的关系： 称号称号 KCl浓度浓度 25 E /V 0.1mol/L 甘汞电极甘汞电极 0.1mol/L 0.3365规范甘汞电极规范甘汞电极(NCE) 1.0mol/L 0.2828饱和甘汞电极饱和甘汞电极(SCE) 饱和饱和 0.2438EHg2Cl2/Hg=E规范规范Hg2Cl2/Hg0.05916lgCl-参比电极-甘汞电极双盐桥v指将银丝外表镀上一层氯化银，浸入到用氯化银饱和的一定浓度的氯化钾溶液中参比电极-银-氯化银电极银银-氯化银电极：氯化银电极： 电电极极表表示示式式 AgAgClCl- (x mol/L) 电极反响式电极反响式 Ag + Cl- =AgCl + e-t=25 EAgCl/Ag=E规范规范AgCl/Ag0.05916lgCl-v25, E 值与值与KCl浓度的关系：浓度的关系： v称号称号 KCl浓度浓度 25 E/V v0.1mol/L 银银-氯化银电极氯化银电极 0.1mol/L 0.2880v规范银规范银-氯化银电极氯化银电极 1.0mol/L 0.2223v饱和银饱和银-氯化银电极氯化银电极 饱和饱和 0.2000v* 对参比电极的要求：对参比电极的要求：v 1电极电位稳定，可逆性好电极电位稳定，可逆性好v 2重现性好重现性好v 3运用方便，寿命长运用方便，寿命长参比电极-银-氯化银电极2、指示电极：v金属基电极：v金属-金属离子电极、金属-金属难溶盐、汞电极、惰性金属电极vpH玻璃电极v离子选择性电极：晶体膜电极、非晶体膜电极、敏化离子选择性电极指示电极：也称离子选择性电极，其电极电位随电解质溶液的指示电极：也称离子选择性电极，其电极电位随电解质溶液的浓度或活度变化而改动的电极浓度或活度变化而改动的电极(E 与与c有关有关)。金属-金属离子电极-金属基电极金属基电极：以金属为基体，电极电位来源金属基电极：以金属为基体，电极电位来源于电极外表的氧化复原反响，发生了电子交于电极外表的氧化复原反响，发生了电子交换。换。vv1金金属属-金金属属离离子子电电极极：活活性性金金属属或或第第一一类电极类电极vv运运用用：测测定定金金属属离离子子银银、铜铜、镉镉、锌锌、汞汞等等vv例：例：AgAg+，电极反响：Ag+ + e- Ag25可见，电极反响与可见，电极反响与Ag+的活度有关，不仅可以测定的活度有关，不仅可以测定Ag+浓度，而浓度，而且可以用于滴定；运用前要彻底清洗金属外表，砂纸先打磨，且可以用于滴定；运用前要彻底清洗金属外表，砂纸先打磨，然后用自来水和蒸馏水清洗。然后用自来水和蒸馏水清洗。金属-金属离子电极-金属基电极vv2金属金属-金属难溶盐电极第二类电极金属难溶盐电极第二类电极vv运用：测定阴离子运用：测定阴离子由金属、该金属难溶盐和难溶盐的阴离子溶由金属、该金属难溶盐和难溶盐的阴离子溶液组成。甘汞电极、银液组成。甘汞电极、银-氯化银电极就属于氯化银电极就属于该类。难溶盐的阴离子浓度影响电极电位，该类。难溶盐的阴离子浓度影响电极电位，大多为参比电极大多为参比电极金属-金属离子电极-金属基电极vv3惰性金属电极零类电极惰性金属电极零类电极vv运用：测定氧化型、复原型浓度或比值运用：测定氧化型、复原型浓度或比值vv vv 由惰性金属铂、金或石墨插入含有氧化复原对Fe3+/Fe2+)物质的溶液中构成，惰性金属不参与反响，而提供交换电子的场所。普通，铂电极在运用前，用10%硝酸溶液浸泡数分钟，然后清洗干净运用。v汞电极金属-金属离子电极-金属基电极pH玻璃电极-构造玻璃电极玻璃电极 - pH 计计 待测待测 溶液溶液 pHx)Ag+AgCl特殊玻璃膜特殊玻璃膜0.1mol L-1 HCl构造见构造见书书P11pH玻璃电极-构造v当玻璃电极作为指示电极浸入被测溶液时，玻璃膜处于内部溶液和试样溶液之间，跨越玻璃膜产生一电位差EM，称为膜电位v当t=25，EM与氢离子活度的关系符合能斯特公式：vEM=K-0.05916pH试pH玻璃电极-膜电位pH玻璃电极-膜电位v不对称电位v当pH玻璃电极的内部和外部溶液一样、内参比电极和外参比电极一样时，从实际上讲，此时玻璃电极的电位差应为零，但此时电极仍有一个小的电位差存在，这个电位差被称为不对称电位。通常以为，玻璃电极这个不对称电位的存在是由于膜内外两个外表的情况(例如运用时，外外表被机械的或化学的侵蚀或污染，玻璃组成构造如含钠量有差别，存在外表张力差别等)不完全一样而产生的，这个数值约为130mV，不同玻璃电极，其不对称电位不完全一样。但对同一支玻璃电极，一定条件下其不对称电位是个常数。因此，在实践消费中，通常采用规范缓冲溶液来校正玻璃电极，以消除不对称电位对测定结果的影响。v玻璃电极的电极电位pH玻璃电极试液ph小于1时，丈量结果偏高，称为“酸差；试液ph大于10时，丈量结果偏低，称为“碱差pH玻璃电极三酸度计的根本操作v梅特勒托利多Delta320型酸度计知识补充1、规范缓冲液及其保管1规范缓冲液(25):草酸盐规范缓冲液:1.68苯二甲酸盐规范缓冲液:4.01磷酸盐规范缓冲液:6.86硼砂规范缓冲液:9.18氢氧化钙规范缓冲液:12.452配制好的规范缓冲溶液在冰箱中普通可保管23个月，如发现有浑浊、发霉或沉淀等景象时，不能继续运用。 碱性规范溶液应装在聚乙烯瓶中密闭保管。防止二氧化碳进入规范溶液后构成碳酸，降低其pH值。pH低的溶液运用时间长一些,pH高的比较容易变化。v2、酸度计的运用本卷须知v测定pH值大于9的溶液时，应防止玻璃电极的钠误差(读数偏低)，选择适宜的玻璃电极测定。有些玻璃电极反响速度较慢，尤其测定某些弱电解质(如水),必需将供试液轻摇均匀,平衡稳定后再读数。v对弱缓冲液(如水)的测定要特别留意，先用苯二甲酸盐规范缓冲液校正仪器后，改换试液进展测定, 直至pH值的数在1分钟内改动不超越0.05pH单位为止;然后再用硼砂规范缓冲液校准仪器，再如上法测定，两次pH值的读数相差应不超越0.1,取二次pH读数的平均值为其pH值3、电极的维护和保养 1运用前，检查玻璃电极前端的球泡。正常情况下，电极应该透明而无裂纹；球泡内要充溢溶液，不能有气泡存在。 2 丈量浓度较大的溶液时，尽量缩短丈量时间，用后仔细清洗，防止被测液粘附在电极上而污染电极。 3 清洗电极后，不要用滤纸擦拭玻璃膜，而运用滤纸吸干, 防止损坏玻璃薄膜、防止交叉污染，影响丈量精度。 4 电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液,以致呼应愚钝 5 严禁在无水和脱水性介质如四氯化碳,无水乙醇、重铬酸钾等中运用。 6复合电极一周以内浸泡在3mol/L的KCl溶液中,高浓度氯化钾溶液可以防止氯化银在液接界处沉淀，并维持液接界处于任务形状,不能贮藏在蒸馏水中;长期不用,可冲洗后套上电极维护盖,存放在枯燥处,用前重新活化 酸度计为实验室必备的根底丈量仪器，电极对于酸度计来说是非常重要的，正常情况下电极的运用寿命是1年，但是，有些单位的电极运用两、三个月就出现问题，主要是运用保养不当所致。