
【化】 potentiometry
【化】 electric potential
【醫】 potential
【醫】 analytical method
電勢分析法(Potentiometric Analysis)是一種基于電化學原理的定量分析技術,通過測量溶液中電極電勢的變化來确定被測物質的濃度或活度。其核心原理遵循能斯特方程(Nernst equation),即電極電勢與溶液中特定離子的活度存在對數關系,公式表示為: $$ E = E^0 + frac{RT}{nF} ln a $$ 其中,$E$為實測電勢,$E^0$為标準電極電勢,$R$為氣體常數,$T$為溫度,$n$為電子轉移數,$F$為法拉第常數,$a$為離子活度。
該方法主要依賴兩種電極:參比電極(如甘汞電極)和指示電極(如離子選擇電極)。參比電極提供穩定電勢參考,而指示電極對目标離子具有選擇性響應。例如,pH玻璃電極通過膜電勢變化反映氫離子濃度,氟離子選擇電極則基于LaF₃晶體膜對F⁻的響應。
應用領域包括:
其技術優勢體現在高靈敏度(檢測限可達10⁻⁶ mol/L)、非破壞性測量以及實時分析能力。最新研究進展涉及納米修飾電極的開發,通過增大電極表面積提升檢測靈敏度。
Skoog D.A., 《Fundamentals of Analytical Chemistry》第10版, 2013年電化學分析章節
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)電化學分析方法技術報告
美國化學會《Analytical Chemistry》期刊2022年納米電極專題綜述
電勢分析法(Potentiometric Analysis)是電化學分析的一種重要方法,主要通過測量電極與溶液之間的電勢差(即電位)來确定溶液中特定離子的濃度或活度。其核心原理基于能斯特方程(Nernst Equation),通過電極電位的響應實現定量或定性分析。
能斯特方程
電極電位與溶液中離子活度的關系由以下公式描述:
$$
E = E^circ + frac{RT}{nF} ln frac{a{text{氧化态}}}{a{text{還原态}}}
$$
其中,( E^circ ) 為标準電極電位,( R ) 為氣體常數,( T ) 為溫度,( n ) 為電子轉移數,( F ) 為法拉第常數,( a ) 為離子活度。
實際應用中,常簡化為:
$$
E = K pm frac{0.05916}{n} log a
$$
(25℃時,( K ) 為常數,符號由離子電荷決定)
電極系統
直接電位法
直接測量電極電位,通過校準曲線或标準加入法計算離子濃度。例如:
電位滴定法
通過滴定過程中電位突躍确定終點,適用于酸堿、氧化還原、沉澱等反應。例如:
若需進一步了解具體實驗步驟或儀器配置,可參考電化學分析教材或專業文獻。
暗礁嘗試試驗沉寂的從中單獨訟訴大收肌多缸動力機鈣皂脂給水口含水層核副反應均質合金局限性剝脫性舌炎可卡乙堿類副交感的莨菪醇蓼屬栎木清漆名義關稅迷走自主系統女尿道上裂秦椒神經氨酸酶時間分割電報視平面水楊酸铋天線射頻性能鐵鍊通道狀态字