Читать контрольная по химии: "Вольтамперометрические методы" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Введение Электрохимические методы, использующие зависимость силы тока, протекающего через раствор, от предложенного к электродам напряжения, называют вольтамперометрическими. Исторически первым таким методом стала полярография - вольтамперометрический метод, в котором рабочим является ртутный капающий электрод. Полярография создана в 1922 г. чешским ученым Ярославом Гейровским и завоевала особую популярность в 1930-е гг. Позднее возникли и другие вольтамперометрические методы, более чувствительные и более селективные. Классическую полярографию в аналитических лабораториях теперь используют реже, чем новые методы, но вольтамперометрические методы в целом легче понять именно на примере полярографии.

Теоретические основы метода Ртутный капающий электрод представляет собой капилляр, соединенный с резервуаром, наполненным ртутью. (Рис. 1).

Рис. 1. Схема полярографических изменений:

донная ртуть; 2 - капля ртути;

- ртутный капающий электрод. Под действием силы тяжести ртуть по каплям вытекает из капилляра; следовательно, рабочая поверхность электрода постоянно обновляется. Другой электрод - ртуть, находящаяся на дне электрохимической ячейки. На электроды от внешнего источника подают постоянное по знаку постепенно увеличивающееся напряжение. В полярографической ячейке ртутный капающий электрод является катодом, донная ртуть - анодом.

Через ячейку с исследуемым раствором идет постоянный ток. Зависимость силы тока от приложенного напряжения называют вольтамперной кривой, или полярограммой. Если бы на поверхность электродов не протекали окислительно-восстановительные рекации, вольтамперная кривая представляла бы собой прямую линию: сила тока согласно закону Ома росла бы пропорционально увеличению напряжения.

Для регистрации вольтамперных кривых (или вольтамперограмм) в вольтамперометрии применяют обычно двухэлектродные, иногда трех-электродные ячейки. Двухэлектродная ячейка (рис. 2, а) состоит из двух электродов - индикаторного (ИЭ) и электрода сравнения (ЭС), подключенных к внешнему источнику электрического тока. На поверхности индикаторного электрода протекает электрохимическая реакция восстановления или окисления анализируемого вещества (иона). Особенностью ячейки является очень большое различие площадей поверхности электродов: площадь поверхности индикаторного электрода (микроэлектрода) значительно меньше площади поверхности электрода сравнения. Поэтому плотность тока на нем во много раз (десятки тысяч) больше, чем на электроде сравнения.

Рис. 2. Ячейки для вольтамперометрических

измерений: а) двухэлектродная; б) трехэлектродная. В трехэлектродных ячейках (рис. 2, б), кроме индикаторного и электрода сравнения, имеется вспомогательный электрод (ВЭ). Обычно это какой-либо инертный электрод (например, платиновая пластинка, платиновая проволочка) или слой ртути на дне ячейки. В этом случае ток через электрод сравнения не протекает, и он сохраняет потенциал постоянным. Таким образом, основное преимущество трехэлектродных ячеек - возможность более точного контроля потенциала индикаторного электрода. [2, с. 100-101]

Можно многократно получать полярограммы одного и того же раствора - они будут точно повторять друг друга.

Полярографический метод имеет существенные

Похожие работы