章緒論/ 001



節化學分析技術導論/ 001



一、化學分析的分類/ 001



二、化學分析術語和符號/ 002



第二節電化學分析技術導論/ 002



一、電化學分析分類/ 003



二、電化學分析術語和符號/ 004



第二章酸堿滴定法/ 006



節酸堿溶液pH的計算/ 006



一、酸堿質子理論和酸堿解離平衡/ 006



二、水溶液中酸堿組分不同形式的分布/ 007



三、酸堿溶液pH的計算/ 009



第二節緩衝溶液/ 010



一、緩衝溶液簡介/ 010



二、緩衝溶液的選擇/ 011



第三節酸堿指示劑/ 012



一、酸堿指示劑的作用原理/ 012



二、變色範圍和變色點/ 012



第四節酸堿標準溶液的配制和標定/ 013



一、酸標準溶液的配制和標定/ 013



二、堿標準溶液的配制和標定/ 014



第五節酸堿滴定法的應用/ 015



酸堿的滴定及應用/ 015



酸堿的滴定及應用/ 018



三、非水溶液中的酸堿滴定/ 025



第三章配位滴定法/ 027



節乙二胺四乙酸的性質及其配合物的穩定性/ 027



一、乙二胺四乙酸的性質及其配合物/ 027



二、配合物的穩定性及其影響因素/ 029



第二節配位滴定指示劑/ 033



一、金屬指示劑的作用原理/ 033



二、金屬指示劑必須具備的條件/ 034



三、常用的金屬指示劑/ 034



第三節提高配位滴定的選擇性/ 035



一、控制溶液的酸度/ 036



二、掩蔽和解蔽的方法/ 036



三、選用其他配位滴定劑/ 037



第四節EDTA標準溶液的配制及標定/ 038



一、EDTA標準溶液的配制/ 038



二、EDTA標準溶液的標定/ 039



三、EDTA溶液濃度的計算/ 040



第五節配位滴定的應用/ 040



一、滴定方式/ 040



二、應用示例/ 041



第四章氧化還原滴定法/ 047



節概述/ 047



一、氧化還原滴定法/ 047



二、氧化還原反應進行的程度/ 047



三、影響氧化還原反應速率的因素/ 048



第二節氧化還原滴定曲線及終點的確定/ 049



一、氧化還原滴定曲線/ 049



二、氧化還原滴定終點的確定/ 050



三、氧化還原滴定指示劑/ 050



第三節氧化還原滴定前的預處理/ 051



一、預處理的條件/ 051



二、常用的預處理試劑/ 052



第四節高錳酸鉀法/ 054



一、高錳酸鉀法特點/ 054



二、KMnO4標準溶液的制備(GB/T 601—2016)/ 054



三、高錳酸鉀法應用示例/ 055



第五節重鉻酸鉀法/ 058



一、重鉻酸鉀法的特點/ 058



二、重鉻酸鉀法應用示例/ 059



第六節碘量法/ 063



一、直接碘量法/ 064



二、間接碘量法/ 064



三、碘量法標準溶液的制備(GB/T 601—2016)/
064



四、碘量法應用示例/ 066



第七節硫酸鈰法和溴酸鉀法/ 067



一、硫酸鈰法/ 067



二、溴酸鉀法/ 068



第五章沉澱滴定法/ 070



節沉澱滴定法和分類/ 070



一、沉澱滴定法/ 070



二、沉澱滴定法分類/ 070



第二節莫爾法的應用/ 070



一、測定原理/ 070



二、溶液酸度/ 071



三、指示劑用量/ 071



四、工業用水中氯含量的測定（莫爾法）/ 071



第三節佛爾哈德法的應用/ 072



一、直接滴定法測定Ag / 072



二、返滴定法測定鹵化物/ 073



三、硫氰酸銨標準溶液的制備/ 074



第四節法揚司法的應用/ 074



一、測定原理/ 074



二、使用吸附指示劑的注意事項/ 075



三、法揚司法的應用/ 075



四、氯化物中氯含量的測定（熒光黃指示劑法）/ 076



第六章重量分析法/ 078



節概述/ 078



一、重量分析法的分類和特點/ 078



二、沉澱重量法對沉澱形式和稱量形式的要求/ 078



三、沉澱劑的選擇/ 079



四、重量分析法的主要操作過程/ 079



第二節沉澱的溶解度及其影響因素/ 080



一、溶解度與溶度積/ 080



二、同離子效應/ 081



三、鹽效應/ 082



四、酸效應/ 082



五、配位效應/ 082



第三節沉澱的形成及沾污/ 083



一、沉澱的類型/ 083



二、沉澱的形成/ 083



三、沉澱的沾污/ 084



四、減少沉澱沾污的方法/ 085



第四節沉澱的條件/ 085



一、晶形沉澱/ 085



二、無定形沉澱/ 086



三、均勻沉澱法/ 086



四、稱量形式的獲得/ 086



第五節重量分析結果計算/ 092



一、重量分析中的換算因數/ 092



二、結果計算示例/ 093



第六節重量分析法的應用/ 094



一、揮發法在分析中應用/ 094



二、沉澱法在分析中應用/ 096



三、硫酸鎳中鎳含量的測定/ 098



第七章電化學分析基礎知識/ 100



節電化學基礎知識/ 100



一、界面雙電層/ 100



二、法拉第過程和非法拉第過程/ 104



三、電極反應/ 104



四、電極/溶液界面的傳質過程/ 105



五、電極反應動力學/ 107



第二節電化學分析實驗測量/ 109



一、三電極體繫/ 109



二、工作電極/ 109



三、參比電極和輔助電極/ 111



四、電解池/ 113



第八章電解和庫侖分析法/ 115



節電解分析法/ 115



一、電解過程/ 115



二、超電位/ 117



三、電解液的選擇/ 119



四、無機物的電解分析和分離/ 119



第二節庫侖分析法/ 120



一、庫侖分析法的基本原理/ 120



二、控制電流庫侖滴定法/ 121



三、控制電位庫侖分析法/ 126



四、微庫侖分析法/ 128



第九章電導分析法/ 130



節電導分析的基本原理/ 130



一、電導與電導率/ 130



二、摩爾電導率和極限摩爾電導率/ 131



三、鹽的摩爾電導率和陽離子遷移數/ 133



第二節電導滴定分析/ 134



一、基本原理和滴定裝置/ 134



二、滴定終點的確定方法/ 134



三、電導滴定法在分析測試中的應用/ 135



第三節應用實例/ 138



一、弱電解質的解離度和解離常數的測定/ 138



二、難溶鹽的溶解度和溶度積的測定/ 138



三、反應速率常數的測定/ 138



第四節自動連續監測/ 139



一、水質監測/ 139



二、大氣監測/ 139



三、工業流程中監測/ 140



四、鋼鐵中C、S的測定/ 140



第五節高頻電導滴定/ 140



一、基本原理/ 140



二、高頻電導滴定法應用/ 142



第十章電位分析法/ 144



節電極電位/ 144



一、標準電極電位/ 144



二、條件電極電位/ 145



第二節液/液界面標準電位/ 145



第三節pH電位法測定/ 147



一、pH的定義/ 147



二、pH標準緩衝溶液/ 148



三、指示電極/ 149



四、非水溶劑介質中的酸度/ 153



第四節離子選擇性電極/ 154



一、離子選擇性電極的分類/ 154



二、電位選擇繫數/ 155



三、測定電位選擇繫數的方法/ 156



四、離子選擇性電極的分析測試方法/ 156



五、離子選擇性電極在分析測試中的應用/ 158



第五節電位滴定法/ 160



一、基本原理和滴定裝置/ 160



二、電位滴定終點的確定方法/ 160



三、電位滴定法的應用/ 162



四、自動電位滴定法/ 163



第十一章極譜和伏安分析法/ 165



節極譜分析法/ 165



一、概述/ 165



二、直流極譜分析/ 165



三、交流極譜、方波極譜和脈衝極譜分析/ 169



第二節伏安分析法/ 173



一、概述/ 173



二、線性掃描伏安分析/ 173



三、循環伏安分析法/ 175



四、卷積伏安分析法/ 176



五、溶出伏安法/ 177



第三節常用儀器的原理/ 178



一、經典極譜儀電路原理/ 178



二、示波極譜儀電路原理/ 178



三、恆電位電路原理/ 179



四、新伏安極譜電路原理/ 180



五、雙工作電極伏安分析儀原理/ 180



六、微機型電化學伏安工作站 / 180



第十二章電化學聯用分析/ 182



節光譜電化學技術/ 182



一、概述/ 182



二、電極表面的光透射和光反射/ 182



三、紫外-可見光光譜電化學/ 183



四、發光光譜電化學/ 185



五、振動光譜電化學/ 186



第二節電化學發光分析/ 186



一、聯吡啶釕及其衍生物電化學發光體繫/ 186



二、魯米諾電化學發光體繫/ 187



三、量子點電化學發光體繫/ 188



第三節電化學石英晶體微天平/ 188



一、基本原理/ 188



二、分析應用/ 189



第四節電化學與色譜-電泳技術聯用/ 190



一、液相色譜-電化學檢測聯用技術及其應用/ 190



二、毛細管電泳-電化學檢測聯用技術及其應用/ 190



三、微流控電化學檢測繫統及其應用/ 191



附錄/ 193



附錄一弱酸和弱堿的解離常數/ 193



附錄二常用酸堿溶液的相對密度、質量分數與物質的量濃度/ 194



附錄三常用緩衝溶液的配制/ 195



附錄四常用基準物質的干燥條件和應用/ 196



附錄五金屬配合物的穩定常數/ 196



附錄六標準電極電勢（18～25℃）/ 198



附錄七一些氧化還原電對的條件電極電位/ 200



附錄八一些常見難溶化合物的溶度積（18℃）/ 201



附錄九國際原子量/ 203



附錄十一些化合物的分子量/ 204



參考文獻/ 206

叢書前言



為了出版一套服務於分析檢驗行業和企業的優質繫列叢書，化學工業出版社聯合全國部分高等院校、職業院校，進出口檢驗檢疫局及國內外著名儀器公司的專家，於2016年12月在北京召開“分析與檢驗技術類專業叢書編寫研討會”，對目前國內分析檢測行業的現狀和發展趨向進行了充分的研討，確定編寫一套適應目前行業發展情況，具有指導意義的分析檢測叢書，並明確了本繫列叢書的編寫內容和編寫方案。叢書編寫委員會以全國石油和化工職業教育教學指導委員會高職工業分析與環境類專業委員會副主任王炳強教授為主任，天津大學範國樑教授、班睿教授，天津科技大學楊志岩教授，天津出入境檢驗檢疫局許泓研究員，南京科技職業學院王建梅副教授，江西省化學工業學校曾莉教授為專家組成員。參加研討會的沃特世（Waters）科技公司北區應用部經理仇雯麗、安捷倫（Agilent
Technologies）科技公司應用市場部經理祝立群、島津（Excellence in Sicence）儀器設備公司市場部經理梁志瑩、美國熱電（Thermo Fisher）公司市場部經理賈偉和項目博士也在研討會上充分發表了意見並提出很多建設性方案設想。相信本繫列叢書的出版能有助於提高我國分析檢測技術人員的創業創新意識，更好地服務於現代化企業和科學研究機構，並為從事分析檢測工作人員服務。



為了更好地指導一線化驗員和分析檢測人員進行常規的工作，叢書分為六個板塊單獨成冊，即：化驗員實用操作指南、化學分析與電化學分析技術及應用、原子光譜分析技術及應用、分子光譜分析技術及應用、氣相色譜與氣質聯用技術及應用、液相色譜與液質聯用技術及應用。主持編寫工作的專家都是分析檢測線工作的博士、高級技術人員和專家學者。



本套叢書力求突出如下特色：



1.注重內容的先進性和實用性。本書編寫按照理論聯繫實際、注重實用的原則。在內容選用上，主要是依據有關國家標準所收載的內容及新規定而編寫，並適當反映現階段國內外新技術概況，以滿足讀者從事質量監控、面向國際市場的要求。



2.注重理論與實踐緊密結合。書中各章節理論知識都配有具體案例分析。這些案例都是作者長期實驗的結晶和工作的總結，方便讀者通過案例拓展相關的檢測工作。實用案例中有很多是近年來形成的分析檢驗的行業案例，尚未形成國家標準，以滿足在分析檢測重要崗位上分析研究的特殊需要。



3.注重實踐操作指導。努力使本書適應高級技術應用型人纔的使用，在一些問題的討論上力求有一定的深度。在一些應用上給出一定的討論空間，對層次比較高的讀者可以查閱相關專著和資料去解決。



4.注重方便於讀者閱讀和查找有關資料。本書在內容編排上，把有關案例放在相關的章節內，使基本理論和案例訓練銜接更為緊密，便於讀者查找並使用。



本套叢書在編寫過程中，沃特世、安捷倫、島津、美國熱電、美瑞泰克科技等公司提供了大量案例供編者參考，編者還參考了有關專著、國標、圖書、論文等資料，在此向有關專家、老師、作者致以衷心的感謝。



本套叢書編寫過程中，得到中國化工教育協會和全國石油和化工職業教育教學指導委員會的指導和幫助；得到化學工業出版社的熱情支持和業務指導，在此表示深深的謝意！



由於時間和水平所限，書中缺陷在所難免，歡迎廣大讀者提出寶貴意見。







編委會



2018年3月











前言



化學分析、電化學分析是一門綜合性的應用學科。本書主要研究化學分析、電化學分析的一般方法和一些檢驗檢測操作，同時把相關的國家標準和相匹配的試驗案例展現給讀者。化學分析和電化學分析的基本任務是產品質量的檢驗、產品生產過程的質量控制、中間產物的質量考察，並能夠根據產品實際情況，選擇適當的分析檢驗方法。



本書是分析與檢驗技術類專業繫列圖書之一，為了出版一套服務於分析檢驗行業和企業的優質繫列圖書，化學工業出版社聯合了全國的高等院校、職業院校、儀器公司的專家於2016年12月在北京召開了“分析與檢驗技術類專業繫列叢書編寫研討會”，經過會議研討，明確了本繫列圖書的編寫內容和編寫方案，相信本繫列圖書的出版能更好地服務於廣大讀者。本書正是在此次會議精神的指導下編寫而成，注重突出了以下幾個特色。



1.注重實踐操作指導。本書可供高級技術應用型人纔使用，在一些問題的討論上力求有一定的深度，使書的知識實用性更強。在內容安排上既重視分析化學、電化學分析的基本理論、基礎概念的論述，又特別重視對操作技能的實踐訓練進行剖析解讀，使讀者既具有較為繫統的分析化學和電化學分析理論知識，又能得到較強的實踐操作指導，以滿足高層次技術人員的需求。



2.注重內容的先進性和實用性。本書編寫按照理論聯繫實際、注重實用的原則。在內容選用上，主要依據相關國家標準所收載的內容及新規定編寫，並適當反映現階段國內外新技術概況，以滿足讀者從事質量監控、面向國際市場的要求。



3.注重方便於讀者閱讀和查找有關資料。本書在內容編排上，把有關案例放在相關的章節後面，使基本理論和案例訓練銜接更為緊密，便於讀者查找並使用。



本書在編寫過程中，天津大學範國樑和班睿、天津科技大學楊志岩、天津出入境檢驗檢疫局許泓對本書編寫提綱和部分內容提出很多寶貴意見，對全書的定稿起到了重要作用，在此表示誠摯的感謝。本書還得到王建梅、曾莉、曾玉香的幫助和支持，在此一並表示感謝！



本書由王炳強主編並編寫、第三、第四章；韓德紅編寫第二、第五、第六章；倪超編寫第八、第九、第十章；宋偉編寫第七、第十一、第十二章。王建梅老師主審本書並提出很多建設性意見，在此表示感謝！



本書在編寫過程中參考了有關專著、論文等資料，在此向有關作者致以衷心的感謝。由於時間和水平所限，書中不足之處在所難免，歡迎廣大讀者提出寶貴意見。







編者



2017年11月