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电分析化学方法的分类 3

1.3几个基本概念 4

1.3.1“电位”与“电势” 4

1.3.2“极谱法”和“伏安法” 4

1.3.3“热力学分析法”和“动力学分析法” 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离子选择性电极的电极电势 16

2.2.1膜电势 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离子选择性电极的类型 25

2.4.1晶体膜电极 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

2.5.3已知电极响应斜率的添加法 38

2.5.4未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 48

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

3.1.3溶液电阻的影响 53

3.1.4双电层和充电电流 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

3.2.3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

3.3.2向静止的球形电极的扩散 60

3.3.3向生长的滴汞电极的扩散 60

3.3.4 Ilkovic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不可逆极谱波 83

4.3.1线性扩散 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吸附或其他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

5.3.3旋转电极脉冲伏安法 104

5.4脉冲新技术 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 122

6.3.4循环计时电势法 122

6.3.5导数计时电势法 123

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 134

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交流极谱法 145

7.3.1完全可逆电极过程 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流体动力学法 156

8.1对流体系的理论处理 156

8.1.1对流-扩散方程 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

8.3.1旋转环电极 166

8.3.2旋转环-盘电极 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吸附伏安法 188

9.7.1原理 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化学修饰电极与超微电极 197

10.1引言 197

10.2化学修饰电极 198

10.2.1化学修饰电极的制备 198

10.2.2化学修饰电极的表征方法 204

10.2.3化学修饰电极的应用 205

10.3超微电极 205

10.3.1超微电极的基本原理 205

10.3.2超微电极的制备 208

10.3.3超微电极的应用 209

10.4超微修饰电极 211

习题 212

11液/液界面电化学 213

11.1引言 213

11.2液/液界面平衡 214

11.2.1离子在两相中的分配平衡 214

11.2.2离子的界面电势 215

11.2.3吉布斯转移能与分布电势 216

11.3液/液界面的极化 218

11.3.1理想极化的液/液界面 218

11.3.2界面的氧化还原平衡 219

11.4流过界面的电流 220

11.4.1界面超电势 220

11.4.2电流表达式 221

11.4.3离子的转移速率常数 222

11.4.4界面电荷转移系数 223

11.4.5界面双电层 223

11.5实验技术 225

11.5.1电极系统 225

11.5.2电解液滴电极 226

11.5.3参比电极 227

11.5.4稳态界面 228

11.5.5计时电势法 230

11.5.6循环伏安法 232

11.6某些物质的液/液界面电化学 233

11.7液/液界面电化学在分析化学中的应用 240

习题 241

12联用技术 242

12.1光谱电化学 242

12.1.1薄层光谱电化学 242

12.1.2表面增强的拉曼光谱（SERS） 253

12.1.3电致化学发光（ECL） 254

12.2色谱电化学 254

12.3生物电分析化学 260

12.3.1活体伏安法 261

12.3.2伏安免疫法 262

12.3.3生物电化学传感器 264

12.4电泳法及其他 267

12.4.1电泳法 267

12.4.2等速电泳 269

12.4.3毛细管区带电泳 270

12.4.4胶束电动毛细管色谱 271

习题 272

13电化学数值模拟技术 273

13.1引言 273

13.1.1电化学数值模拟的内容 273

13.1.2数学方程的规范化处理 274

13.1.3导数的有限差分表达式 274

13.1.4数值模拟的意义 275

13.2 Box方法和Point方法 276

13.2.1 Box方法 276

13.2.2 Point方法 277

13.2.3 λ因子与模拟稳定性 279

13.2.4数值模拟编程 280

13.2.5模拟的距离 281

13.2.6边界问题的处理 281

13.3 Crank-Nicholson方法与不等间隔技术 284

13.3.1对称性问题 284

13.3.2隐含度的概念 285

13.3.3 Crank-Nicholson方法 287

13.3.4不等间隔技术 288

13.4 Runge-Kutta积分法与正交多项式配置法 291

13.4.1 Runge-Kutta积分法 291

13.4.2正交多项式配置法 293

13.5其他相关问题 296

13.5.1伴随均相化学反应的问题 296

13.5.2吸附动力学问题 298

13.5.3对流传质问题 300

13.5.4电流的近似计算问题 301

习题 303

14电分析仪器原理 304

14.1运算放大器 304

14.1.1理想运算放大器 304

14.1.2实际运算放大器 305

14.2放大器的运算功能 306

14.2.1电流/电压转换器 307

14.2.2电压比例器 307

14.2.3加法器 308

14.2.4积分器 308

14.2.5微分器 309

14.2.6对数和指数放大器 310

14.2.7电压跟随器 311

14.3放大器的放大功能 312

14.3.1反相型放大器 312

14.3.2同相型放大器 313

14.3.3差动型放大器 314

14.4放大器的控制功能 315

14.5恒电势仪 316

14.5.1基本原理 316

14.5.2加法式恒电势仪 317

14.5.3加法式恒电势仪的改进 318

14.5.4双恒电势仪 320

14.6恒电流仪 321

14.7电势控制的难点 322

14.7.1溶液电阻的影响 323

14.7.2电解池的设计 324

14.7.3高阻介质和高阻电极的问题 325

14.7.4电阻的补偿电路 325

14.7.5恒电势仪的功率扩展 326

14.8电化学分析系统 328

习题 332

附录 334

Ⅰ标准还原电势表（25℃） 334

Ⅱ半波电势表 346

表A的排列 346

表B的排列 346

符号和缩写的意义 347

Ⅲ常用函数的拉普拉斯变换表 379