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什么是電化學(xué)分析法
電化學(xué)分析法(electrochemical analysis)，是建立在物質(zhì)在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)上的一類儀器分析方法，根據(jù)該電池的某種電參數(shù)(如電阻、電導(dǎo)、電位、電流、電量或電流-電壓曲線等)與被測(cè)物質(zhì)的濃度之間存在一定的關(guān)系而進(jìn)行測(cè)定的方法。
電化學(xué)分析法的基礎(chǔ)是在電化學(xué)池中所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，由電解質(zhì)溶液和浸入其中的兩個(gè)電極組成，兩電極用外電路接通。在兩個(gè)電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，電子通過(guò)連接兩電極的外電路從一個(gè)電極流到另一個(gè)電極。根據(jù)測(cè)量的電化學(xué)參數(shù)不同，電化學(xué)分析法主要分為電位分析法、電導(dǎo)分析法、庫(kù)侖分析法、電解分析法等。根據(jù)溶液的電化學(xué)性質(zhì)，如電極電位、電流、電導(dǎo)、電量等，與被測(cè)物質(zhì)的化學(xué)或物理性質(zhì)，如電解質(zhì)溶液的化學(xué)組成 、濃度等之間的關(guān)系，將被測(cè)定物質(zhì)的濃度轉(zhuǎn)化為一種電學(xué)參量加以測(cè)量。電化學(xué)原理的產(chǎn)品有溶解氧測(cè)定儀HQ30D，上泰ph在線檢測(cè)儀等。
電位分析法是利用電極電位與離子濃度之間的關(guān)系測(cè)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(duì)于直接電位法來(lái)說(shuō)，每種離子的測(cè)定都要有的電極，典型的是利用玻璃電極測(cè)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(diǎn)的容量分析方法(滴定至終點(diǎn)，濃度突變，從而導(dǎo)致電位突躍)。這兩種方法的區(qū)別主要是電位滴定法測(cè)定被測(cè)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(cè)溶液中已經(jīng)存在的自由離子，不破壞溶液中平衡關(guān)系。拿乙酸溶液的氫離子濃度舉例說(shuō)：電位滴定法測(cè)出的是乙酸的總濃度，而直接電位法測(cè)出的是已電離的氫離子濃度。
電化學(xué)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用有哪些？
1.電分析化學(xué)方法是一種*的快速、靈敏、準(zhǔn)確的微量和痕量分析方法。溶出伏安法測(cè)定重金屬離子的濃度可以低至10-12mol/L，結(jié)合催化法，測(cè)定靈敏度可以達(dá)到10-14mol/L，如果結(jié)合生物酶的專一催化反應(yīng)，檢出限可以達(dá)到10-16mol/L，電分析儀器簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，特別是在有機(jī)、生物和藥物、環(huán)境分析中與越來(lái)越顯示出很大的潛力和*性。另外。在一些苛刻的環(huán)境條件下，如流動(dòng)的河流、非水化學(xué)流動(dòng)過(guò)程、熔巖及核反應(yīng)堆芯的流體中，電化學(xué)方法也是非常有用的。
2.電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)和電極反應(yīng)機(jī)理的研究，是電分析化學(xué)的另外一個(gè)重要方面。 電極過(guò)程中常常包含有在溶液中或在電極表面上進(jìn)行的化學(xué)步驟、新相的生成和表面擴(kuò)散步驟等。電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)的研究在冶金、電鍍、有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的電合成、化學(xué)電源、化學(xué)傳感器以及金屬材料的腐蝕防護(hù)等方面都具有重要意義。
3.物質(zhì)在電極上的氧化還原反應(yīng)機(jī)理是十分復(fù)雜的，但它的研究結(jié)果對(duì)許多學(xué)科都具有借鑒意義，特別是在生物化學(xué)和藥物學(xué)研究領(lǐng)域。例如，藥物在人體內(nèi)的代謝過(guò)程就是一個(gè)生物氧化還原過(guò)程，與藥物在電極上的氧化還原反應(yīng)具有某些相似性。從電極反應(yīng)的機(jī)理，可以了解這些藥物的生物氧化還原過(guò)程。亦可研究熱、光、氧、酒、酸、堿等對(duì)生物過(guò)程的影響，研究聯(lián)合作用、協(xié)同效應(yīng)和拒抗作用，研究人體中常見物質(zhì)的影響等，為藥物的臨床應(yīng)用和藥理藥效的研究提供理論依據(jù)。
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