Сущность и особенности вольтамперометрии - Электрохимические методы анализа
Вольтамперометрия это совокупность электрохимических методов анализа, основанных на использовании вольтамперных зависимостей I = F(E), которые получают в процессе электролиза на поляризуемом электроде.
Электролитическая ячейка состоит из рабочего поляризуемого электрода с малой поверхностью и неполяризуемого электрода сравнения. В качестве материала рабочего электрода могут использоваться вещества, для которых в водном растворе характерна поляризация. Это ртуть, графит, платина, золото. В качестве электрода сравнения используются неполяризуемые электроды, Например хлоридсеребряный. На электролитическую ячейку подают плавно возрастающее напряжение от внешнего источника и регистрируют протекающий в ней ток. Если в растворе отсутствуют электрохимически активные ионы, то получается зависимость I = f(E), имеющая вид представленной на рис. 24 кривой 2. Если в растворе присутствует электрохимически активное вещество, то наблюдается волна (рис. 25).
Рис. 25. Зависимость I = F(E).
На зависимости можно выделить три области.
- 1. Если потенциал рабочего электрода меньше потенциала выделения электрохимически активного компонента, то имеет место Кинетическая поляризация электрода и на нем не протекает электрохимическая реакция. Незначительный ток, протекающий через ячейку, связан с образованием на поверхности электрода двойного электрического слоя (ДЭС), который можно уподобить конденсатору. В результате при изменении потенциала электрода протекает ток заряжения конденсатора (конденсаторный ток, ток ДЭС). Чем больше ток ДЭС, тем ниже чувствительность метода. 2. При достижении потенциала электрода, равного потенциалу выделения электрохимически активного компонента, происходит деполяризация рабочего электрода. Ионы начинают разряжаться на рабочем электроде с образованием амальгам на ртутном электроде:
MeN+ + NE + Hg = M(Hg),
Или металлической пленки на твердотельных электродах:
MeN+ + NE = M.
Через электрод протекает ток электролиза (фарадеев ток), который пропорционален напряжению. В результате электрохимической реакции концентрация ионов в приэлектродном слое уменьшается. Происходит перенос вещества из объема раствора к поверхности электрода. При этом ток достаточно мал (порядка 10-5 А) и практически не влияет на концентрацию ионов в глубине раствора.
- 3. Концентрация ионов у поверхности рабочего электрода становится равной нулю. Перенос вещества из объема раствора становится лимитирующей стадией и наступает концентрационная поляризация рабочего электрода. Перенос вещества из объема раствора может происходить за счет:
- § конвекционного переноса электрохимически активного компонента с потоком растворителя; § миграционного переноса ионов под действием электрического поля; § диффузионного переноса за счет разности концентраций у поверхности электрода и в объеме раствора.
Конвекционный перенос происходит при перемешивании раствора, поэтому в процессе анализа раствор не перемешивают. Подавление миграционного тока достигается введением в раствор в достаточной концентрации индифферентного, т. е. не принимающего участия в реакции фонового электролита. Потенциалы восстановления и окисления этого электролита лежат вне области интересующих аналитика потенциалов. Его концентрация существенно превышает концентрацию электрохимически активного компонента. Ионы фонового электролита экранируют электрод, уменьшая тем самым силу миграции под действием электрического поля практически до нуля.
В этих условиях перенос вещества протекает исключительно за счет диффузии. На электроде разряжаются все поступающие из глубины раствора ионы. Протекающий через электрод ток зависит только от скорости диффузии, которая зависит не от напряжения электрода, а от концентрации раствора, коэффициента диффузии, формы и размера электрода.
Похожие статьи
-
Поляризация электрода - Электрохимические методы анализа
Если к системе электродов, погруженных в раствор, приложить напряжение, то по цепи будет проходить электрический ток. При этом на электродах будут...
-
Стеклянный электрод - Электрохимические методы анализа
Одним из ионоселективных электродов, очень широко используемым в аналитической практике, является Стеклянный электрод . Стеклянный электрод - это ИСЭ,...
-
Электроды в потенциометрии. Назначение - Электрохимические методы анализа
Электроды, которые используются в потенциометрии, различаются по Назначению и по Принципу действия . В зависимости от назначения электроды бывают...
-
Если ИСЭ погрузить в раствор, содержащий определяемые ионы А, то на внешней и внутренней поверхности мембраны будет происходить обмен ионами А: А(м)...
-
Прямая кондуктометрия - Электрохимические методы анализа
Сущность метода Прямой кондуктометрии заключается в том, что концентрацию вещества определяют по результатам измерения электрической проводимости (или...
-
Эквивалентная электропроводность и подвижность ионов - Электрохимические методы анализа
Эквивалентная электропроводность ( Л ) - это электропроводность раствора, содержащего 1 моль экв электролита, измеренная при расстоянии между электродами...
-
В каждом конкретном случае проведения анализа с использованием метода потенциометрии химик-аналитик должен обоснованно выбрать электродную систему....
-
Кондуктометрия, Основные узлы приборов - Электрохимические методы анализа
Кондуктометрия является старейшим, самым простым и наименее селективным из электрохимических методов анализа. Метод возник в 1885 г., когда Кольрауш...
-
Электрохимические методы анализа - Электрохимические методы анализа
Электрохимические методы анализа (ЭХМА) основаны на использовании процессов, которые протекают на поверхности электродов или в приэлектродном...
-
Полярографический метод анализа
Полярография -- метод качественного и количественного химического анализа, основанный на получении кривых зависимости величины тока от напряжения в цепи,...
-
Основные электрохимические характеристики ИСЭ - Электрохимические методы анализа
Основными Электрохимическими характеристиками любого ИСЭ являются: § интервал выполнения электродной функции; § крутизна электродной функции; § предел...
-
Кривые кондуктометрического титрования - Электрохимические методы анализа
В ходе титрования электропроводность будет заметно меняться, если вводить или удалять ионы с высокой подвижностью. Чаще всего продуктом реакции является...
-
Ионоселективные электроды - Электрохимические методы анализа
Ионоселективные электроды (ИСЭ) - это датчики, позволяющие избирательно определять активность одних ионов в присутствии других. ИСЭ состоят из следующих...
-
Электроды в потенциометрии. Принцип действия - Электрохимические методы анализа
В зависимости от принципа действия различают Электронообменные (металлические) и Мембранные (ионоселективные) электроды. Сравнительная характеристика...
-
Удельная электропроводность как аналитический сигнал - Электрохимические методы анализа
Удельная электропроводность (ч) - это электропроводность 1 см3 раствора, находящегося между электродами с площадью S = 1 см2 и расстоянием между ними L =...
-
Потенциометрия, Способы проведения анализа в потенциометрии - Электрохимические методы анализа
Метод возник в 1893 г., когда немецкий химик Р. Беренд впервые провел потенциометрическое титрование. Потенциометрический метод анализа основан на...
-
Часто излом на кривых кондуктометрического титрования получается нечетким, закругленным. В этом случае для нахождения объема титранта в к. т. т....
-
Вольтамперометрия - Электрохимические методы анализа
Применение вольтамперометрии в аналитических целях началось с разработки в 1922 г чешским ученым Я. Гейровским полярографического метода анализа. Он...
-
Теоретические основы кондуктометрического метода анализа - Электрохимические методы исследования
Кондуктометрические методы анализа основаны на измерении электропроводности исследуемых растворов. Существует несколько методов кондуктометрического...
-
Кондуктометрическое титрование - Электрохимические методы анализа
Сущность метода заключается в том, что измеряют электрическую проводимость раствора в ходе титрования и строят кривую титрования. Кривая титрования...
-
Время, отведенное на лекции - 2 часа. Цель лекции: Формирование знаний студентов об осадительном титровании, классификация методов титрования и...
-
Использование трудовых ресурсов направлено: - на повышение уровня занятости трудоспособного населения; - на распределение работников по отраслям и сферам...
-
Трудовые ресурсы - экономически активное, трудоспособное население, обладающее физическими и духовными способностями для участия в трудовой деятельности....
-
Адсорбционные методы исследования свойств поверхности позволяют количественно охарактеризовать происходящие при адсорбции межмолекулярные взаимодействия,...
-
Адсорбционные явления чрезвычайно широко распространены в живой и неживой природе. Толщи горных пород и почвы являются огромными колоннами с...
-
Методы кондуктометрии - Электрохимические методы исследования
Контактные методы. Измерения проводят с помощью контактных ячеек (рис. 3, а). При этом используют электроды из Pt, Ti, нержавеющей стали и др. Для...
-
Трудовой среднесписочный статистический Движение работников с предприятия на предприятие, из отрасли в отрасль требует численного определения. Учет...
-
В своей курсовой работе я раскрыла сущность понятия трудовые ресурсы, показала их количественную характеристику. В работе определены основные методы...
-
Сущность индекса, их виды Индексы относятся к важнейшим обобщающим показателям. Слово "индекс" имеет несколько значений: показатель, указатель, опись,...
-
Фотоэлектроколориметрические методы относятся к объективным методам, так как интенсивность окраски растворов оценивают с помощью специальных устройств -...
-
Описание процессов, происходящих на поверхности, изобилует специальными терминами, и при рассмотрении адсорбционных явлений приходится говорить на языке,...
-
По существу морская вода является хлоридно-сульфатно-натриево-магниевым раствором, в котором в виде следов и примесей находятся все остальные химические...
-
Задачи и методы качественного анализа - Основы аналитической химии
Обнаружение или, как иногда говорят, "открытие" отдельных элементов или ионов, входящих в состав веществ - это задачи качественного анализа. Качественный...
-
Кондуктометрическое титрование - Электрохимические методы исследования
Несомненно, большими аналитическими возможностями обладает кондуктометрическое титрование. Титрование позволяет восполнить недостаток селективности...
-
Электрохимические процессы, Электродный потенциал - Систематика химических элементов
Электродный потенциал Электрохимические процессы - Это процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии. Их можно разделить на две...
-
Введение - Определение концентрации методом полярографии
Метод полярографического анализа был предложен чешским ученым Ярославом Гейровским в 1922 году, когда он изучал влияние напряжения, приложенного к...
-
Количественная характеристика трудовых ресурсов в первую очередь измеряется такими показателями, как общая, списочная, явочная и среднесписочная...
-
Введение - Сущность трудовых ресурсов предприятия и методы их статистического анализа
Роль статистики при переходе к рыночным отношениям, как известно, возрастает. Статистика выступает не только как действенный инструмент анализа рыночной...
-
Сущность группировки, их виды и значение Группировка -- это распределение единиц по группам в соответствии со следующим принципом: различия между...
-
Адсорбция активированный уголь Развитие теории адсорбционных сил еще не достигло такой стадии, когда по известным физико-химическим свойствам газа и...
Сущность и особенности вольтамперометрии - Электрохимические методы анализа