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电化学分析法的特点及应用

2021.10.15

  特点

  电化学分析法具有以 下特点。

  ①灵敏度较高。最低分析检出限可达10-12mol/L。

  ②准确度高。如库仑分析法和电解分析法的准确度很高,前者特别适用于微量成分的测定,后者适用于高含量成分的测定。

  ③测量范围宽。电位分析法及微库仑分析法等可用于微量组分的测定;电解分析法、电容量分析法及库仑分析法则可用于中等含量组分及纯物质的分析。

  ④ 仪器设备较简单,价格低廉,仪器的调试和操作都较简单,容易实现自动化。

  ⑤ 选择性差。电化学分析的选择性一般都较差,但离子选择性电极法、极谱法及控制阴极电位电解法选择性较高。根据所测量电学量的不同,电化学分析法可分为电导分析法、电位分析法、伏安法和极谱分析法、电解和库仑分析法。

  应用

   (1)电化学分析法不仅可用于物质组成和含量的 定量分析,也可用于结构分析,如进行元素 价态和 形态分析。

  

  (2)传统电化学分析法主要用于 无机离子的分析,随着该类技术的发展,测定 有机化合物的应用也日益广泛,在 药物分析的应用也越来越多。

  (3)随着 电极制造技术的不断进步, 超微电极直接刺入生物体内,活体分析也成为现实。

  (4)电化学分析法还可用作为科学研究的工具,如 化学平衡常数测定、 化学反应机理研究、研究 电极过程动力学、 氧化还原过程、 催化反应过程、有机电极过程、吸附现象等等。

  (5)电化学分析法还因为信号易传递、易于实现自动化和连续化以及仪器简单、价格便宜等特点,在 环境监测与控制、工业自动控制和在线分析领域有着重要的地位。

   电分析化学是利用物质的 电学和电化学性质进行表征和测量的科学,它是电化学和 分析化学学科的重要组成部分,与其它学科,如 物理学、 电子学、 计算机科学、 材料科学以及生物学等有着密切的关系。 电分析化学已经建立了比较完整的理论体系。电分析化学既是现代分析化学的一个重要分支,又是一门表面科学,在研究表面现象和相界面过程中发挥着越来越重要的作用。

  1.电分析化学方法是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和 痕量分析方法。 溶出伏安法测定重金属 离子的浓度可以低至10-12mol/L,结合催化法,测定灵敏度可以达到10-14mol/L,如果结合 生物酶的专一催化反应,检出限可以达到10-16mol/L,电 分析仪器简单,价格低廉,特别是在有机、 生物和药物、 环境分析中与越来越显示出很大的潜力和优越性。另外。在一些苛刻的环境条件下,如流动的河流、非 水化学流动过程、熔岩及 核反应堆芯的流体中,电化学方法也是非常有用的。

  2.电极过程动力学和 电极反应机理的研究,是电分析化学的另外一个重要方面。 电极过程中常常包含有在溶液中或在电极表面上进行的化学步骤、新相的生成和 表面扩散步骤等。电极过程动力学的研究在 冶金、电镀、有机物与 无机物的电合成、 化学电源、 化学传感器以及金属材料的腐蚀防护等方面都具有重要意义。

  3.物质在电极上的 氧化还原反应机理是十分复杂的,但它的研究结果对许多学科都具有借鉴意义,特别是在生物化学和 药物学研究领域。例如,药物在人体内的代谢过程就是一个 生物氧化还原过程,与药物在电极上的氧化还原反应具有某些相似性。从电极反应的机理,可以了解这些药物的生物氧化还原过程。亦可研究热、光、氧、酒、酸、碱等对 生物过程的影响,研究联合作用、 协同效应和拒抗作用,研究人体中常见物质的影响等,为药物的临床应用和药理药效的研究提供理论依据。

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