电分析化学原理PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 电分析化学与电化学分析法 1

1.2 电分析化学的内容 1

1.2.1 电分析化学的研究领域 1

1.2.2 电分析化学的理论基础 2

1.2.3 电分析方法的分类 3

1.3.3 “热力学分析法”和“动力学分析法” 4

1.3.2 “极谱法”和“伏安法” 4

1.3.1 “电位”与“电势” 4

1.3 几个基本概念 4

1.4 本书的结构特点 5

1.5 参考书籍 6

2 离子选择性电极和电势分析法 8

2.1 界面电势 8

2.1.1 内电位和外电位 8

2.1.2 电化学位和电极电势 9

2.1.3 液体接界电势 11

2.2.1 膜电势 16

2.2 离子选择性电极的电极电势 16

2.2.2 离子选择性电极的电极电势 17

2.3 离子选择性电极的一般特性 18

2.3.1 能斯特响应 18

2.3.2 电势选择性系数 19

2.3.3 响应时间 23

2.3.4 膜电阻 23

2.3.5 不对称电势 24

2.3.6 温度系数 24

2.4.1 晶体膜电极 25

2.4 离子选择性电极的类型 25

2.4.2 非晶体膜电极 29

2.4.3 敏化离子电极 32

2.4.4 离子敏感场效应晶体管 34

2.5 分析方法 35

2.5.1 工作曲线法 35

2.5.2 离子计直读法 36

2.5.4 未知电极响应斜率的添加法 38

2.5.3 已知电极响应斜率的添加法 38

2.5.5 多标准添加法 40

2.5.6 电势滴定法 42

2.6 离子选择性电极分析的特点 45

习题 47

3 扩散电流理论与极谱分析 51

3.1 基本概念 51

3.1.1 电极反应的速度 51

3.1.2 极化电极和去极化电极 52

3.1.4 双电层和充电电流 53

3.1.3 溶液电阻的影响 53

3.2 传质过程——电迁移和扩散 54

3.2.1 液相传质流量方程 54

3.2.2 无对流的传质过程 55

3.3.3 电迁移传质过程 56

3.2.4 扩散传质过程 56

3.3 极限扩散电流 57

3.3.1 平面电极上的线性扩散 59

3.3.3 向生长的滴汞电极的扩散 60

3.3.2 向静止的球形电极的扩散 60

3.3.4 Ilkovi？方程的球形校正 62

3.3.5 影响极限扩散电流的因素 63

3.4 可逆极谱波 64

3.4.1 平面电极 64

3.4.2 可逆极谱波方程式 67

3.4.3 络合物的可逆还原 67

3.5 普通直流极谱的应用和限制 69

3.6 普通直流极谱的改进 71

习题 73

4 非扩散控制的极谱电流 76

4.1 引言 76

4.2 异相电荷传递动力学 78

4.2.1 一般的i-E方程式 78

4.2.2 能斯特方程式 80

4.2.3 i-η关系式 81

4.3.1 线性扩散 83

4.3 不可逆极谱波 83

4.3.2 不可逆极谱波方程式 85

4.4 动力学反应控制的极限电流 87

4.5 吸附或其它表面过程控制的极限电流 89

习题 91

5 脉冲极谱法 93

5.1 常规脉冲极谱 93

5.1.1 概述 93

5.1.2 充电电流和毛细管噪声电流 94

5.1.3 常规脉冲极谱电流方程式 95

5.1.4 常规脉冲极谱波方程式 96

5.2 差分（微分）脉冲极谱 97

5.2.1 电流方程式 98

5.2.2 灵敏度 100

5.3 脉冲伏安法 103

5.3.1 常规脉冲伏安法 103

5.3.2 差分脉冲伏安法 103

5.4 脉冲新技术 104

5.3.3 旋转电极脉冲伏安法 104

5.5 有机极谱分析 107

5.5.1 极谱法测定的有机物范围 108

5.5.2 有机极谱分析的一般特点 109

5.5.3 有机极谱分析的应用 113

习题 113

6 暂态分析技术 114

6.1 引言 114

6.1.1 稳态与暂态 114

6.1.2 稳态电流与暂态电流 114

6.1.3 暂态分析法 115

6.2 计时电流法和计时库仑法 116

6.3 计时电势法 117

6.3.1 一般理论 118

6.3.2 恒电流电解的E-t曲线 120

6.3.3 双层电容的影响 121

6.3.5 导数计时电势法 122

6.3.4 循环计时电势法 122

6.4 线性扫描伏安法 123

6.4.1 线性扩散问题的求解 124

6.4.2 可逆体系 125

6.4.3 不可逆体系 128

6.5 循环伏安法 132

6.5.1 可逆体系 132

6.5.2 准可逆体系 133

习题 135

7 交流技术 137

7.1 引言 137

7.1.1 交流电路的复矢量 137

7.1.2 电化学池的等效电路 139

7.2 法拉第阻抗 140

7.2.1 化学体系的性质 141

7.2.2 由阻抗求动力学参数 143

7.3.1 完全可逆电极过程 145

7.3 交流极谱法 145

7.3.2 准可逆和不可逆过程 147

7.4 交流伏安法 149

7.4.1 线性扫描交流伏安法 149

7.4.2 循环交流伏安法 150

7.5 充电电流的区分——锁相技术 152

7.6 方波极谱 154

习题 155

8.1.1 对流-扩散方程 156

8.1 对流体系的理论处理 156

8 流体动力学法 156

8.1.2 流速的表示式 157

8.2 旋转盘电极 158

8.2.1 流速剖面 159

8.2.2 Levich方程式 160

8.2.3 i-E曲线 162

8.2.4 电极的旋转速度 164

8.3 旋转环和旋转环-盘电极 165

8.3.2 旋转环-盘电极 166

8.3.1 旋转环电极 166

习题 169

9 溶出伏安法 171

9.1 引言 171

9.2 溶出伏安法的电极 172

9.2.1 汞电极类 172

9.2.2 固体电极类 173

9.3 基本理论 175

9.3.1 阳极溶出伏安法 175

9.3.2 阴极溶出伏安法 178

9.4 实验技术 180

9.5 应用和限制 182

9.6 电势溶出法 184

9.6.1 概述 184

9.6.2 电势溶出法的基本原理 185

9.6.3 分析条件的选择 186

9.6.4 电势溶出分析的应用及特点 187

9.7.1 原理 188

9.7 吸附伏安法 188

9.7.2 实验方法 189

9.7.3 吸附伏安法的应用 191

习题 195

10 电重量分析与库仑分析 197

10.1 引言 197

10.2 概述 198

10.2.1 电解完成的程度 198

10.2.2 电流效率 199

10.2.3 电解池 200

10.3 控制电势电解法 200

10.3.1 电流-时间关系 200

10.3.2 电重量法 202

10.3.3 电解分离 202

10.3.4 库仑法 204

10.4 控制电流电解法 205

10.4.1 一般特征 205

10.4.2 库仑滴定 206

10.4.3 终点检测 208

10.4.4 微库仑法 209

习题 211

11 液／液界面电化学 216

11.1 引言 216

11.2 液／液界面平衡 217

11.2.1 离子在两相中的分配平衡 217

11.2.2 离子的界面电势 218

11.2.3 吉布斯转移能与分布电势 219

11.3 液／液界面的极化 221

11.3.1 理想极化的液／液界面 221

11.3.2 界面的氧化还原平衡 222

11.4 流过界面的电流 223

11.4.1 界面超电势 223

11.4.2 电流表达式 224

11.4.3 离子的转移速率常数 225

11.4.5 界面双电层 226

11.4.4 界面电荷转移系数 226

11.5 实验技术 228

11.5.1 电极系统 228

11.5.2 电解液滴电极 229

11.5.3 参比电极 230

11.5.4 稳态界面 231

11.5.5 计时电势法 233

11.5.6 循环伏安法 235

11.6 某些物质的液／液界面电化学 236

11.7 液／液界面电化学在分析化学中的应用 243

习题 244

12 联用技术 245

12.1 光谱电化学 245

12.1.1 薄层光谱电化学 245

12.1.2 表面增强的拉曼光谱（SERS） 256

12.1.3 电致化学发光（ECL） 257

12.2 色谱电化学 257

12.3 生物电分析化学 263

12.3.1 活体伏安法 264

12.3.2 伏安免疫法 265

12.3.3 生物电化学传感器 267

12.4 电泳法及其它 270

12.4.1 电泳法 270

12.4.2 等速电泳 272

12.4.3 毛细管区带电泳 273

12.4.4 胶束电动毛细管色谱 274

习题 275

13 电化学数值模拟技术 276

13.1 引言 276

13.1.1 电化学数值模拟的内容 276

13.1.2 数学方程的规范化处理 277

13.1.3 导数的有限差分表达式 277

13.1.4 数值模拟的意义 278

13.2 Box方法和Point方法 279

13.2.1 Box方法 279

13.2.2 Point方法 280

13.2.3 λ因子与模拟稳定性 282

13.2.4 数值模拟编程 283

13.2.5 模拟的距离 284

13.2.6 边界问题的处理 284

13.3 Crank-Nicholson方法与不等间隔技术 287

13.3.1 对称性问题 287

13.3.2 隐含度的概念 288

13.3.3 Crank-Nicholson方法 290

13.3.4 不等间隔技术 291

13.4 Runge-Kutta积分法与正交多项式配置法 294

13.4.1 Runge-Kutta积分法 294

13.4.2 正交多项式配置法 296

13.5 其它相关问题 299

13.5.1 伴随均相化学反应的问题 299

13.5.2 吸附动力学问题 301

13.5.3 对流传质问题 303

13.5.4 电流的近似计算问题 304

习题 306

14 电分析仪器原理 307

14.1 运算放大器 307

14.1.1 理想运算放大器 307

14.1.2 实际运算放大器 308

14.2 放大器的运算功能 309

14.2.1 电流／电压转换器 310

14.2.2 电压比例器 310

14.2.4 积分器 311

14.2.3 加法器 311

14.2.5 微分器 312

14.2.6 对数和指数放大器 313

14.2.7 电压跟随器 314

14.3 放大器的放大功能 315

14.3.1 反相型放大器 315

14.3.2 同相型放大器 316

14.3.3 差动型放大器 317

14.4 放大器的控制功能 318

14.5.1 基本原理 319

14.5 恒电势仪 319

14.5.2 加法式恒电势仪 320

14.5.3 加法式恒电势仪的改进 321

14.5.4 双恒电势仪 323

14.6 恒电流仪 324

14.7 电势控制的难点 325

14.7.1 溶液电阻的影响 326

14.7.2 电解池的设计 327

14.7.3 高阻介质和高阻电极的问题 328

14.7.4 电阻的补偿电路 328

14.7.5 恒电势仪的功率扩展 329

14.8 电化学分析系统 331

习题 335

附录 337

Ⅰ 标准还原电势表（25℃） 337

Ⅱ 半波电势表 349

Ⅲ 常用函数的拉普拉斯变换表 383