Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ



КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА

Среди физико-химических методов исследования значительное место занимают электрохимические методы анализа (ЭХМА) вследствие их многообразия, высокой чувствительности и точности результатов, безинерционности, быстроты выполнения и возможности автоматизации.

Эти инструментальные методы анализа давно используются в различных областях науки, в химии, медицине, биологии, а также во многих отраслях промышленности и в сельском хозяйстве.

С развитием теоретическойэлектрохимии и радиоэлектроники во второй половине прошлого столетия ЭХМА обогатились новыми современными приемами и средствами. Это касается в первую очередь потенциометрии (в связи с появлением широкого спектра ионоселективных электродов) и вольтамперометрии, усовершенствование которой с использованием современной аппаратуры позволила на несколько порядков повысить чувствительность анализа.

Электрохимия для исследования электродных процессов и ионной фазы, в которую погружен электрод, разработала свои собственные методы. Если эти методы используются для определения концентраций, свойств или состава образцов, то такая область химической науки и называется электрохимическими методами анализа.

Известно несколько десятков вариантов электрохимических методов анализа. Поэтому предприняты многочисленные попытки создания единой системы их классификации и номенклатуры. В основу классификации могут быть положены различные принципы.

В соответствии с предложениями Делахея, Лайтинена и Шарло все электрохимические методы можно разделить на три группы:

· методы, основанные на протекании электродной реакции (группа А);

· методы, не связанные с протеканием электродной реакции (группа В);

· методы, связанные с изучением изменения структуры двойного слоя (группа С).

ЭХМА можно классифицировать по способу выполнения и разделить также на три группы:

· прямые методы, в которых концентрация компонента определяется непосредственно из величины регистрируемого электрохимического параметра (ионометрия, прямая амперометрия, потенциостатическая кулонометрия);

· косвенные методы или титриметрия с электрохимическими способами индикации конечной точки титрования (потенциометрическое, амперометрическое, кулонометрическое титрование);

· инверсионные методы, в которых с помощью электрохимической реакции обычно на поверхности рабочего электрода проводят предварительное концентрирование анализируемого вещества, а затем его определение путем проведения той же реакции в обратном направлении (инверсионная вольтамперометрия).

Если в основу систематизации положить количество вещества, участвующего в электрохимическом процессе, то можно выделить две группы методов:

· методы, в которых все количество определяемого вещества участвует в электрохимическом процессе(например, электрогравиметрия, прямая кулонометрия);

· методы, в которых лишь незначительная доля вещества подвергается электропревращению (например, вольтамперометрия).

Классификационным признаком может также являться измеряемый электрический параметр.

В таблице 1 приведены электрохимические методы анализа, подразделенные согласно принципа Делахея на три группы А, B и C с указанием измеряемого параметра.

Таблица 1.Классфикация электрохимических методов анализа

Группа Название метода Измеряемый параметр
Группа А Методы, основанные на протекании электрохими-ческой реакции Потенциометрия Вольтамперометрия Хронопотенциометрия Кулонометрия Электрогравиметрия ЭДС гальван. элемента Предельный ток Переходное время Количество вещества Масса вещества
Группа B Методы, основанные на процессах, протекающих в межэлектродном пространстве   Кондуктометрия   Диэлектрометрия   Электрическая проводимость Диэлектрическая проводимость
Группа C Методы, основанные на изменениях структуры двойного электрического слоя   Тензаметрия (измерение нефарадеевского импеданса) Измерение поверхностного напряжения   Переменный ток   Поверхностное напряжение

 

В аналитической практике наибольшее значение имеют методы группы А.

ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ

Потенциометрия объединяет методы определения различных физико-химических величин и концентрации веществ, основанные на измерении электродвижущей силы (ЭДС) обратимых электрохимических цепей, когда индикаторный (рабочий) электрод имеет потенциал весьма близкий к равновесному значению. Поэтому потенциометрия это равновесный электрохимический метод анализа.

Основы потенциометрии заложены В. Нернстом, который в 1889 г. получил известное уравнение для равновесных электродных потенциалов. Вскоре потенциометрия начала применяться в аналитической химии, а в 1893 г. Р. Беленд провел первое потенциометрическое титрование. С этого времени в зависимости от целей измерения потенциала различают два вида потенциометрии: косвенная потенциометрия (потенциометрическое титрование) и прямая потенциометрия (ионометрия).