【分享】电分析化学法简介

电分析化学法是以测量某一化学体系的电响应为基础建立起来的一类分析方法。它是通过测量电化学过程中的某些物理量，如电位、电流、电导和电量等，求得物质的含量或表征某些电化学测试性质。按电化学参数之间的关系，电分析化学可分为电导分析法、电位分析法、电解与库仑分析法、极谱分析法、伏安分析法等。电化学方法的仪器较简单，测定速度快，不仅可以进行组分含量分析，还可以进行价态、形态分析以及用于研究电极过程动力学、氧化还原过程、催化过程、有机电极过程、吸附现象等。电分析化学法在科学研究和生产控制中是一种很重要的工具。

电位分析法是利用电极电位测定物质活度或浓度的电分析化学方法，可分为直接电位法和电位滴定法。在溶液中插入一支工作电极和一支参考电极，通过测定它们之间的电位差进行标准溶液中待测物质浓度的方法称为直接电位法；而利用在滴定过程中电位差的变化来确定滴定终点的方法称为电位滴定法。直接电位法比较简便，常用于溶液pH值的测定以及一些阳离子或阴离子浓度的直接测定，但其准确度不高，需同时控制体系的离子强度及pH值；电位滴定法具有分析准确度高、适用范围广等优点，广泛用于酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定以及络合滴定等。特别是对于一些滴定突跃小、不能用指示剂准确指示终点的场合，或一些体系有色或混浊、指示剂不适用的场合，以及对多组分进行连续、分别滴定的场合，用电位滴定法可获得理想的结果。

当直流电通过某种电解质溶液时，电极与溶液界面发生化学反应引起溶液中物质的分解，这种现象称为电解。电解分析法是将待测溶液置于电解装置中进行电解，使被测离子在电极上以金属或其他形式析出，根据电解引起的重量增加求算出待测组分含量的方法。这种方法的实质是重量分析法，因此这种电解分析法又称为电重量分析法。库仑分析法是在电重量分析法基础上．发展起来的一种电解分析方法，它是通过测量待测物质在100％电流效率下电解所消耗的电量来进行定量分析的方法。按照实验所控制的参量不同，电解分析法可分为控制电位和控制电流两种方式。

极谱分析法是基于可还原物质或可氧化物质在特殊的电解池中所获得的电流电压曲线进行物质的定量或定性分析方法。各种极谱技术，如示波极谱法、脉冲极谱法以及极谱催化波技术的出现，使得极谱分析法成为常用的仪器分析方法。它具有快速、灵敏、准确、设备简单等优点，已广泛用于矿物、冶金、超纯材料、环境分析等领域。伏安法和极谱分析法都是通过电解过程中所得的电流一电压或电位一时间曲线进行分析的方法，它们的区别在于伏安法使用的极化电极是固体电极或表面不能自动更新的液体电极，而极谱分析法使用的是表面能够周期性更新的滴汞电极。

电位分析法的原理

电位分析法的基本原理是利用电极电位与溶液中某组分(或某些组分)浓度的相关性进行定量分析的方法。电极电位是通过测定置于溶液中的工作电极和参比电极之间的电位差获得的。工作电极是指其电极电位随待测对象浓度变化的电极，而参考电极则是在测定过程中电位保持恒定的电极。电位分析法主要由两种方式进行，即直接电位法与电位滴定法。

直接电位法的应用包括用玻璃电极测定溶液的pH值、用离子选择性电极测定标准溶液中离子浓度以及某些场合用选择性传感电极进行物质浓度的在线监测。用直接电位法时，如在测定中保持溶液的离子强度始终不变，即在作工作曲线及测定样品时均保持溶液中相同的离子强度，这样活度系数的影响可合并入常数项，电位与离子浓度对数呈线性关系，可直接测定样品中离子浓度。共存离子的存在对离子选择性电极的响应值有影响，因而使测量结果产生偏差，严重时甚至不能得出正确结果。溶液的pH值也影响电极的响应值，在直接电位测定时需要保持体系的pH值恒定。因此，在直接电位分析法中常常加人一种总离子强度调节缓冲液，其作用是保持溶液离子强度和pH值为定值，同时还可消除共存离子的干扰，从而获得准确可靠的测量结果。

电位滴定法是通过滴定过程中电极电位的变化来确定终点的滴定方法。电位滴定分析中测量电位的目的仅仅是通过在化学计量点处发生电位突变或曲线转折来判别滴定终点的位置，而不是通过测量电位来求物质的浓度。电位滴定法关心的是滴定终点附近的电位变化，而不是电位的绝对值。因为活度系数、液接电位以及某些不影响滴定反应的共存离子不干扰测定，所以其准确度优于直接电位法。电位滴定法配合各种指示电极可用于酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定、沉淀滴定，并可用于无机、有机及生化物质的测定。

—— 【来源】国家标准物质网