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用于在线水质分析的电化学分析法

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用于在线水质分析的电化学分析方法

电化学分析法(Celeotalytiall ceisty,又称电分析化学),是一种基于物质电化学性质的分析方法。它是仪器分析方法的一个重要分支,灵敏度高,准确度好。特点:使用的仪器比较简单,价格低廉,易于实现自动化和连续性。在工业生产和环境在线监测领域有很多应用。

电化学分析测量系统是由电解液和电极组成的化学电池。它可以通过测量电池的电位、电流、电导等物理量来分析被测物质。化学电池分为原电池(自发电池)和电解电池两种。在线分析仪使用这两种化学电池进行测量。

在实验室分析中,电化学分析方法根据所测物理量的不同,分为电位分析法、库仑分析法、伏安分析法(包括极谱分析法)等。用于在线监测和分析的电化学分析方法尚未归类。实验室的分类方法并不完全合适。根据所测物理量的不同,大致可分为电位分析、电流分析、电导分析。等几个。

(1)电位分析法

电位分析是在零电流条件下测量两个电极之间的电位差,即电池的电动势。其工作原理可用能斯特方程描述。使用电位分析的在线监测仪器包括pH计、pNa计和其他使用离子选择性电极的仪器。

(2)电导分析方法

电导率分析法是测量两个电极之间溶液的电导率(电阻率),其工作原理可用欧姆定律来描述。采用电导率分析方法的在线监测仪器主要是电导率仪,包括按电导率用途命名的各种磁力计。有些书把这种方法归类为电-s分析法,但大多是电化学分析法,因为被测溶液是电解质溶液,依靠离子的运动来传导电流,电极上也会发生电子转移。所以叫电化学分析更合理

(3)当前分析方法

电流法是测量电解反应过程中通过两个电极之间的电流或电流的变化量。所谓电解反应是一种电子转移反应,即氧化还原反应。其工作原理可用法拉第电解定律描述。

这里所说的电流分析方法与实验室分析中的库仑分析法和伏安分析法有些相似,但并不完全相同。库仑法确定电解过程中消耗的电量。电量是通过电流积分得到的,可以直接定量分析。伏安法用于测定电解过程中电流与电压的关系曲线,可用于定量和定性分析。库仑法和伏安分析中使用的化学电池为电解池,而在线监测分析中电流分析使用的化学电池分为原电池和电解池。

原电池又称卡瓦尼电池,是一种将化学能转化为电能的装置。在原电池中,电化学反应可以自发进行,不需要外部电源提供电能。电解槽是一种将电能转化为化学能的装置。在电解槽中,电化学反应不能自发进行,需要外部电源提供电能。

使用原电池进行电解电流分析的在线监测仪器包括燃料电池氧分析仪、原电池溶解氧分析仪和电位氧化锆氧分析仪。放电电阻RH与原电池外电路串联,原电池放电电流的变化通过RH转换成毫伏信号,由并联毫伏表测量。

使用电解池进行电解电流分析的在线仪器有电解微量水分仪、极谱溶解氧分析仪、电流型氧化锆氧分析仪、恒电位电解有毒气体检测仪等。电解池由外电路直流电源供电,电解电流由串联毫安表测量。


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