Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ФХМА (sol2019) / Лекции / FKhMA_Elektrokhimia_Lektsia_3.pptx
Скачиваний:
177
Добавлен:
06.06.2019
Размер:
4.36 Mб
Скачать

Московский технологический университет Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова

кафедра Аналитической химии имени Алимарина И.П.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Преподаватель ассистент, Мартынов Леонид Юрьевич

Москва, 2018 г.

Лекция 3

Косвенная полярография (вольтамперометрия). Амперометрия. Амперометрическое титрование

Амперометрия и амперометрическое титрование

Амперометрия – частный случай постояннотоковой вольтамперометрии, основанной на измерении тока при постоянном фиксированном значении потенциала в области предельного тока.

Соотношение концентраций определяемого вещества Cз > C2 > C1

Различают прямую и косвенную амперометрию. Прямая амперометрия положена в основу многих электрохимических (амперометрических) сенсоров.

Косвенная амперометрия – используется в индикации к.т.т. в титриметрии и часто называется амперометрическим титрованием

Прямая амперометрия. Датчик

кислорода Кларка

Датчик Кларка состоит из рабочего платинового (золотого) катода и электрода сравнения (анода) (в форме серебряного кольца, погруженного в 1 М раствор КСl).

Кислород из окружающего пространства

диффундирует

внутрь

датчика

в

раствор

через

газопроницаемую

мембрану.

 

 

 

В ходе анализа протекают следующие окислительно-восстановительные реакции:

Для градуировки датчика Кларка измеряют с его помощью величины предельных токов при различных концентрациях кислорода и строят зависимость: Id = k [O2] + I0

Определению мешают галогены и другие газы (например, SO2), восстанавливающиеся при заданном потенциале. H2S отравляет поверхность электрода.

Леланд Клар (1918-2005)

Амперометрический ферментный электрод

Процесс ферментативного окисления глюкозы на поверхности мембраны

На платиновом электроде при значении потенциала порядка +0,6-+0.7 В (отн. электрода Ag/AgCl) протекает электрохимическое окисление Н2O2:

2H2O2 – 2e → 2H2O + O2

Возникающий при этом ток пропорционален концентрации глюкозы I ≈ [глюкоза]

Амперометрическое титрование

Титриметрическая реакция X + T → P + S

Схема установки для амперометрического титрования:

1.Рабочий электрод и электрод сравнения

2.Анализируемый раствор

3.Мешалка

4.Бюретка

5.Потенциостат

Взаимосвязь полярографии (вольтамперометрии) и амперометрического титрования:

а — полярограммы (вольтамперограммы) вещества X при различных концентрациях вещества X в растворе (С1 > С2 > С3 > С4 > С5); б — зависимость диффузионного тока (Id)

от обратной концентрации (1/C) вещества X; О — конечная точка титрования

Практические аспекты

амперометрического титрования

Для практического осуществления амперометрического титрования необходимо:

• выбрать химическую (титриметрическую) реакцию: X + T = P + S,

где X – анализируемое вещество, T – титрант, P – продукт, S – растворитель

определить среди участников титриметрической реакции – X, T или P

электроактивное вещество, т.е. вещество, которое участвует в электродном процессе и концентрация которого меняется в процессе титрования.

выбрать материал рабочего электрода

определить по экспериментально полученным вольтамперным кривым потенциал, отвечающий области предельного тока электроактивного вещества

подобрать состав фонового раствора, учесть наличие примесей (при необходимости удалить) и pH раствора, проводить термостатирование => для получения воспроизводимых результатов

Рабочие электроды

(1)

резервуар

(2 )

 

Hg

(3 )

 

 

 

стеклян-

 

 

ный

Pt

«графит»

капилляр

 

капля

Hg катодная область

анодная

область

Вольтамперные кривые выделения водорода (катодная область) и кислорода (анодная область) на ртутном капающем (1), вращающемся платиновом (2 ) и графитовом (3 ) электродах в 1 M растворе серной кислоты

Вращающийся дисковый электрод

ВДЭ - особый тип электрода, применяемого в электрохимических методах исследования и анализа, а также в гидродинамике.

500—800 об/мин

Схема дискового электрода: 1 - диск; 2 - изолирующая оболочка; 3 - раствор; 4 - токоподводящая ось.

Соседние файлы в папке Лекции