Электрохимические методы. (Лекция 3) презентация

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЛЕКЦИЯ 3

Преимущества ЭХ методов Высокая чувствительность (пределы определения до 10-9 г), воспроизводимость, возможностью автоматизации измерений, доступность измерительных приборов.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ потенциометрические методы (измерение напряжения между электродами), полярография (измерение силы тока в процессе электролиза), кондуктометрия (измерение электропроводности), кулонометрия (измерение количества электричества), выделении исследуемого элемента в виде простого вещества путем электролиза (электрогравиметрия)

Сущность потенциометрического метода. Типы электродов Уравнение Нернста

серебряный, ртутный, и водородный электроды Е = 0,059 lg аH+, откуда Е = -0,059paH+ (или -0,059 рН).

Стеклянный электрод: Водород, растворенный в металле, образует с катионами Н+ окислительно-восстановительную систему:

Потенциометрическое титрование точка стехиометричности устанавливается по изменению потенциала индикаторного электрода, обусловленному изменением концентрации одного из реагирующих компонентов.

Схема потенциометрической установки для определения ионов натрия в анализируемом растворе 1 - полый шарик из электродного стекла 2 – натрийселективный стеклянный электрод 3 - внутренний контактный электрод (хлорсеребряный) 4 - хлорсеребряный электрод сравнения 5 - иономер 6 - электролитический контакт (NH 4 NO 3 насыщенный) 7 - пористая перегородка (асбестовая нить) 8 - стаканчик с анализируемым раствором

Кулонометрия q/nF = т/М, (4) где q - количество электричества, (А·с) (вычисляется по произведению силы тока (в амперах) и времени (в секундах). М — масса выделившегося вещества, г; n — число электронов, участвующих в реакции выделения вещества; F — постоянная Фарадея, равная 9,65 ·104 Кл/моль.

прямая кулонометрия Если исследуемый компонент восстанавливается на катоде, выбирается потенциал на 0,05-0,2В отрицательнее, чем потенциал полуволны. It = I0 ·exp (-K· t), (5) где It , I0 - сила тока в момент отсчета и в начале электродной реакции соответственно; К - константа, зависящая от скорости диффузии, площади поверхности электрода и объема раствора.

ПОЛЯРОГРАФИЯ Рисунок 6.1 - Схема полярографической установки: I - гальванический элемент; II - приспособление для поля­ризации электрода и регистра­ции тока; 1 - анод; 2 - катод; 3 - вольтметр; 4 - потенцио­метр; 5 - аккумулятор; 6 – выключатель.

Основы полярографического метода анализа Eа - Eк = U, где Еа и Ек - потенциалы анода и катода соответственно; U - напряжение. Eк = -U KNO3 + Cd(NО3)2

Общая характеристика полярографической волны Восстановление Сd2+ происходит в несколько стадий: 1) диффузия ионов к поверхности электрода; 2) передача электронов от электрода к иону (собственно процесс восстановления); 3) удаление продуктов восстановления от поверхности электрода (растворение металлического кадмия в ртути).

Качественный и количественный полярографический анализ метод градуировочного графика метод добавок уравнение Ильковича : Id = kc 10-8 г. Погрешности измерений 2-3%.