5. Амперометрия
Амперометрия. Метод основан на измерении предельного диффузионного тока, проходящего через раствор при фиксированном напряжении между индикаторным электродом и электродом сравнения. При амперометрическом титровании точку эквивалентности определяют по излому кривой ток – объем добавляемого рабочего раствора. Хроноамперометрические методы основаны на измерении зависимости тока от времени и применяются в основном для определения коэффициентов диффузии и констант скорости. По принципу амперометрии (как и вольтамперометрии) работают миниатюрные электрохимические ячейки, служащие датчиками на выходе колонок жидкостных хроматографов. Гальваностатические методы аналогичны амперометрическим, но в них измеряется потенциал при прохождении через ячейку тока определенной величины. Так, в хронопотенциометрии контролируется изменение потенциала во времени. Эти методы применяются главным образом для изучения кинетики электродных реакций.
6. Кулонометрия
В кулонометрии при контролируемом потенциале проводят полный электролиз раствора, интенсивно перемешивая его в электролизере с относительно большим рабочим электродом (донная ртуть или платиновая сетка). Полное количество электричества (Q, Кл), необходимое для электролиза, связано с количеством образующего вещества (А, г) законом Фарадея:
A=QM/nF
Кулонометрическое титрование заключается в том, что при постоянном токе электролитически генерируют реактив, вступающий во взаимодействие с определяемым веществом. Ход титрования контролируют потенциометрически или амперометрически. Кулонометрические методы удобны тем, что являются по своей природе абсолютными (т.е. позволяют рассчитать количество определяемого вещества, не прибегая к калибровочным кривым) и нечувствительны к изменению условий электролиза и параметров электролизера (площади поверхности электрода или интенсивности перемешивания). При кулоногравиметрии количество вещества, подвергшегося электролизу, определяют взвешиванием электрода до и после электролиза.-где M – мол. масса (г/моль), F . Существуют и другие электроаналитические методы. В переменно-токовой полярографии на линейно меняющийся потенциал налагают синусоидальное напряжение малой амплитуды в широкой области частот и определяют либо амплитуду и фазовый сдвиг результирующего переменного тока, либо импеданс. Из этих данных получают информацию о природе веществ в растворе и о механизме и кинетике электродных реакций. В тонкослойных методах используются электрохимические ячейки со слоем электролита толщиной 10–100 мкм. В таких ячейках электролиз идет быстрее, чем в обычных электролизерах. Для изучения электродных процессов применяют спектрохимические методы со спектрофотометрической регистрацией. Для анализа веществ, образующихся на поверхности электрода, измеряют поглощение ими света в видимой, УФ- и ИК-областях. За изменением свойств поверхности электрода и среды следят с помощью методов электроотражения и эллипсометрии, которые основаны на измерении отражения излучения от поверхности электрода. К ним относятся методы зеркального отражения и комбинационного рассеяния света (рамановская спектроскопия), спектроскопия второй гармоники (фурье-спектроскопия).
Заключение
На сегодняшний день электроаналитические методы определения веществ – одни из самых перспективных в аналитической химии. Это связано прежде всего с их чувствительностью и возможностью определять малые концентрации ионов. Тем не менее есть и недостатки, среди которых следует отметить достаточную дороговизну оборудования и необходимость использования вспомогательных средств измерения. Однако на сегодняшний день не существует другого метода способного видеть 10-9-10-8 концентрации ионов. В связи с этим эти методы остаются перспективными и многообещающими для исследований в аналитической химии. Именно поэтому следует изучать теоретические основы методов и принципы их работы. В своем реферате я постарался раскрыть принципы только самых основных и известных электроаналитических методов. Но наука не стоит на месте и методы совершенствуются им на смену приходят новые более совершенные и чувствительные.
Литература
1. Виноградова Е.Н., Галлай З.А., Финогенова З.М. Методы полярографического и амперометрического анализа. М., изд-во МГУ, 1999
2. Рейшахрит Л.С. Электрохимические методы анализа. Ленинград, изд-во ЛГУ, 1998
3. Зозуля А.П. Кулонометрический метод анализа М. Химия, 2000
4. Выдра Ф., Штулик К., Юлакова Э Инверсионная вольтамперометрия. М. Мир, 2007, 278 с.
5. Камман К. Работа с ионселективными электродами. М.,Изд-во "Мир",. 1999, 283 с.
6. Ф. Штольц «Электроаналитические методы», Москва, 2006