Электрохимические методы анализа

Страницы работы

5 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

самым, искажая аналитический сигнал при определении большинства веществ.

Полярограмма и ее характеристика

Если в электролизер поместить раствор CdCl2 (1-10-3М), фон-раствор КСl (0,1 М), удалить растворенный кислород, подать напряжение на катод и регистрировать изменение тока, протекающего через ячейку, то получим полярограмму – полярографическую волну. Полярограмма имеет три характерных участка (рисунок 4):


Рисунок 4. Полярограмма

1. С момента замыкания цепи через ячейку протекает небольшой ток, называемый остаточным.

2. Затем наблюдается резкое увеличение тока. Потенциал в точке Еv2 называют потенциалом выделения. Он соответствует началу электрохимической реакции восстановления ионов кадмия (II) на электроде с образованием раствора металлического кадмия в ртути (амальгамы): Cd+2 + 2e + Hg ® Cd(Hg).

3. Ток растет, а потом достигает некоторой постоянной величины, называемой предельным током.

Характеристиками полярограммы, связанными с природой восстанавливающегося на электроде вещества и его концентрацией,являются соответственно потенциал полуволны Е1/2 и Iд.Зависимость диффузионного тока от концентрации деполяризатора выражается уравнением Ильковича:

Iд = 607 n D1/2 m2/3 t1/6 с,

где    Iд – диффузионный ток, мкА;

n – число участвующих в электрохимической реакции электронов;

D – коэффициент диффузии деполяризатора (количество вещества, диффундирующее в единицу времени через единицу площади при градиенте концентрации, равной единице), см2c-1;

m – скорость вытекания ртути из капилляра, мг/с;

t – время жизни капли, с;

с – концентрация деполяризатора, мл•моль•л-1.

Качественный анализ. В основе качественного полярографического анализа лежит величина потенциала полуволны, характеризующая природу деполяризатора. Это табличная величина, зарегистрировав полярограмму по Е1/2  по таблице определяют вещество. Количественный анализ. Для количественного определения веществ в полярографии используют три способа: метод градуировочного графика, метод стандартов, метод добавок.

Метод градуировочного графика. Регистрируют полярограммы приготовленных стандартных растворов определяемого компонента в одинаковых условиях. Строят градуировочный график в координатах высота волны (или диффузионный ток) – концентрация. В идентичных условиях регистрируют полярограмму анализируемого раствора и, измерив высоту волны, по градуировочному графику находят искомую концентрацию.

Метод стандартов. Сравнение высот волн на полярограммах анализируемого и стандартного растворов, полученные в идентичных условиях.

, где    сх – концентрация вещества в анализируемом растворе;

cst – концентрация стандартного раствора;

hx – высота волны на полярограмме анализируемого раствора;

hst – высота волны на полярограмме стандартного раствора.

Метод добавок. После того как полярограмма анализируемого раствора записана, в ячейку добавляют известное количество определяемого вещества и записывают полярограмму раствора с добавкой. Измерив высоты волн на обеих полярограммах, рассчитывают концентрацию определяемого вещества.

Применение. Полярографическим методом можно определять практически все катионы металлов, многие анионы, неорганические и органические вещества. Достоинства метода. Высокая воспроизводимость, хорошая чувствительность метода – 10-8 -10-2 М. Простота конструкции. Широкая область поляризации ртутного электрода. Недостатки: токсичность ртути, хрупкость конструкции, может засориться капилляр.

Метод инверсионной вольтамперометрии

Метод пригоден для определения органических и неорганических веществ вплоть до 10-9...10-10 М [4]. В этом методе используют предварительное концентрирование определяемых компонентов на поверхности индикаторного электрода электролизом, а затем регистрируют инверсионную вольтамперограмму.

Проводят электролиз анализируемого раствора при постоянном перемешивании при потенциале предельного тока самого трудно восстанавливающегося

Похожие материалы

Информация о работе