電分析化學(xué)的發(fā)展 電化學(xué)方法在20世紀初引起了相當(dāng)大的注意,不過除了幾種電鍍操作法外,并沒有找到什么特別有效的方法。到了1925年,電化學(xué)儀器普遍被擱置在頂樓上或展覽館里,無人過問。電勢滴定法要求可隨時進行調(diào)節(jié)的儀器,而且在大多數(shù)滴定中,這種方法也并不比指示劑優(yōu)越。電導(dǎo)滴定法也需要特殊的儀器,在大多數(shù)情況下,還得描繪電導(dǎo)率變化曲線,判定溶液的電導(dǎo)率顯示突變的位置。然而,在電極材料和電流測定裝置得到改進后,并對適合測定特殊試樣的方法有了需求后,這些操作法才開始在某些方面重新受到歡迎。
電勢滴定法獲得成功靠的是一種應(yīng)用方便的測量電勢系統(tǒng),這一系統(tǒng)自然與pH測定法的發(fā)展聯(lián)系著的。氫電極作為一種參考電極,盡管測試范圍很廣并具有抗鹽誤差的性質(zhì),但也不是日常分析工作的一種方便易用的電極。氫醌電極測試范圍狹窄,并與氫電極一樣不能用于有氧化劑和還原劑存在的場合。銻電極足夠耐蝕,適于工業(yè)應(yīng)用,并有其它某些優(yōu)點,但仍不能用于氧化劑存在的地方,且很易受某些離子的侵蝕。1909年,哈伯和克萊門西維茲提出了一種玻璃電極,這種電極30年后最終發(fā)展成為一種實用電極。
電阻計|
電表|
鉗表|
高斯計|
電磁場測試儀|
電源供應(yīng)器|
電能質(zhì)量分析儀|
多功能測試儀|
電容表|
電力分析儀 由于玻璃電極的出現(xiàn),有可能制造出實驗室和工業(yè)上都應(yīng)用方便的輕型pH計。這種電極又重新引起了人們對電勢滴定法的注意。這種測試技術(shù)非常適用于測定混濁溶液和有色溶液的酸堿性,比如測定脂油的酸值和在丹寧酸存在下鍋爐用水的酸度。它還能用來滴定兩種酸的混合物,假如這兩種酸的濃度近似相等,而且電離常數(shù)相差104以上。在某些情況下,比如,測定有色液體中的維生素C以及用銀導(dǎo)線作指示電極用銀離子來滴定氯化物時,電勢滴定法也有可能應(yīng)用到氧化還原反應(yīng)及沉淀反應(yīng)里。
極譜分析法是布拉格的J·海洛夫斯基(Heyrovsky,1890—1967)的研究成果。海洛夫斯基給一個滴汞陰極和一個汞池形成的陽極加以一個連續(xù)增加的負電勢。他觀察到,如果與電極接觸的溶液含有還原性離子或離子團的話,電流就會按等級地而不是連續(xù)地增加。
海洛夫斯基因發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了他在1922年描述的極譜法而知名。這是所有分析技術(shù)中最能應(yīng)付多方面的技術(shù)之一。它的根據(jù)是:在電解時離子在電極放電,如果電極小,則電流能為離子移動到電極表面的速度所限制。在極譜法中陰極是一小滴汞(恒定地形成和滴下以保持表面清潔)。緩慢地增高電壓,并繪制電流對電壓的曲線。電流以臺階形增加,每一臺階相當(dāng)于溶液中一種特有類型的正離子。臺階的高度表明該離子的濃度。由于他的成就,海洛夫斯基被授予1959年諾貝爾化學(xué)獎。
盡管海洛夫斯基在1925年就闡述了極譜儀的原理,但過了許多年它才開始具有實用價值。赫恩、海洛夫斯基、柯爾托夫和林根發(fā)表的有關(guān)該方面的書也有助于引起人們的注意。廣州市駿凱電子科技有限公司當(dāng)時市面上可買到的極譜儀被用來測定混合物中低濃度的物質(zhì),即經(jīng)初步分離含量已達最小的物質(zhì)。極譜儀可用于測定陽離子,像鉻酸根、硝酸根和溴酸根那樣的陰離子以及含有電還原基因的有機化合物。它還可用于物理化學(xué)方面來研究有關(guān)溶質(zhì)的性質(zhì)和溶液反應(yīng)的機理。雖然極譜儀難得應(yīng)用到不定期的分析中,但它在解決已做了必要研究的特殊問題方面卻是非常有用的。
自此以后,極譜分析很快成為電分析化學(xué)中最重要和最成功的一種分析方法。各國電化學(xué)家和分析化學(xué)家積極開展極譜學(xué)的研究,從理論到應(yīng)用,長盛不衰,并且派生出許多新的方法和新的技術(shù)。