Полярографічний метод вимірювання

Методи аналізу, при яких використовуються процеси поля­ризації на ртутному або на іншому електроді, називаються по­лярографічними.

Ці методи були запропоновані Гейровським Я. в 1922 г. і швидко зайняли видне місце серед інших физико-хімічних методів аналізу.

Застосовукються такі методи поляризаційного вимірювання:

§ метод поляризаційних кривих;

§ якісний полярографічний аналіз;

§ кількісний полярографічний аналіз;

§ амперометричне титрування;

§ диференційний метод;

§ перемінотокова полярографія;

§ осцилографічна полярографія;

§ полярографія на твердих електродах;

§ інверсійна полярографія

Рис.4 Принципова схема полярографічної установки: 1 — акумулятор; 2 —реостат; 3—гальванометр; 4—чарунка.

Полярографічні криві. Для отримання поляризаційних кривих, використовують ртутний краплинний катод.

Збирають прилад по наступній схемі (рис.4).

Струм від акумулятора 1 поступає на рео­стат 2. При його допомозі на чарунку 4, що містить ртутний анод великої поверхні і безперервно капаючий ртутний катод, подається плавно підвищувальна напруга.

Криві зависи­мости сили струму, що проходить через чарунку, від поданої напруги назы­ваются поляризаційними вольт-ам­перными кривими, або полярограмами.

Розрізняють катодну і анодну поляризації.

При катодній поляризації застосовують катод з невеликою, а анод з великою поверхнею.

Щільність струму порівняно велика на катоді і дуже мала на аноді.

Напруга, що накладається, витрачається на поляризацію катода і на проходження струму через розчин. Анод практично не поляризується.

При анодній поляризації, навпаки, застосовують анод з невеликою, а катод з великою поверхнею.

В цьому випадку по­ляризация відбувається на аноді, а катод практично не поляризується.

Безперервно збільшуючи напругу, збільшуємо потен­циал електроду.

У відсутність іонів, здатних відновлювтись струм через розчин майже не проходить.

Рис.5 Полярографічні криві

Крива в этом случае имеет вид прямой, параллельной оси абсцисс (рис. 5а).

Якщо в розчині присутні іони, здатні вдо відновлення, то після досягнення певного потенціалу, так званого потенціалу відновлення Е, іони починають розряджатися, і через розчин проходить струм.

При цьому розчин біля ртутного катода швидко втрачає іони, наступає концент­раційна поляризація.

Концентрація іонів у поверхні катода безперервно зменшується, поки не стане практично рівною нулю.

Концентрація іонів в глибині розчину залишається постійною.

Нові кількості іонів доставляються до поверх­ні електроду шляхом дифузії.

Швидкість дифузії пропор­ційна різниці концентрацій, яка дорівнює концентра­ції іонів в глибині розчину.

В наслідок цього через розчин будет проходити граничний, або дифузійний, струм, який не збільшується при зростанні потенціалу.

Тепер на кри­вій виходить ступінь, або, як її називають, хвиля. (рис.5б).

При исследовании токов, появляющихся при наложений по­тенциала на тот или другой тип электрода, мы встречаемся с различными видами токов:

§ конденсаторним (ємкісним),

§ то­ком максимуму,

§ міграційним

§ кінетичним;

§ дифузійним.

Дифузійний струм має найбільше значення у полярографічному аналізі і на закономірностях його виникнення зупинимося докладніше.

Процес відновлення инов на електроді можна представити у вигляді наступних етапів:

1) дифузія відновлюваного іона до електроду;

2) відновлення іона в приелектродному шарі;

3) дифузія іона, що відновився, всередину електроду.

Залежно від умов електролізу деякі з цих процесів грають основну роль, а інші другорядну.

На­приклад, при використанні твердих електродів при звичайних.

Якісний полярографічний аналіз. Природа відновлюваного іона характеризується потенціалом його півхвилі.

Як видно з викладеного вище, для оборотних процесів це величина постійна, залежна від природи іона.

Потенціалом напівхвилі називають потенціал середини полярографічної хвилы, незалежний від концентрації выдновлюваного іона, а залежний тільки від його природи.

Точне визначення потенціалу напівхвилі проводять зазвичай не по вольт-амперній кривій, а розрахунковим шляхом.

Для цього на ділянці утворення полярографічної хвилі визначають при різних потенціалах силу дифузійного струму 1 і обчислюють

У даний час при здійсненні лабораторного контролю за санітарним станом повітряного середовища промислових об'єктів широко використовують фотометричний метод аналізу, що включає в себе:

ü колориметричний,

ü фотоелектроколориметричний,

ü спектрофотометричний;

ü турбідиметричний методи.

Зазначений метод заснований на виборчому поглинанні пучка світлової енергії, що проходить через досліджуваний розчин.

Прилади, що вимірюють інтенсивність світлопоглинання, називаються фотометрами.

Фотоелектроколориметри (ФЭК-56, ФЭК-60 і ін.) – це фотометри, що вимірюють інтенсивність поглинання видимого монохроматичного світлового пучка.

Спектрофотометри (СФ-4, СФ-8, СФ-10, СФ-16, СФ-17, СФ-18, СФ-26 і ін.) – прилади, що дозволяють аналізувати, поряд з інтенсивно пофарбованими, слабофарбовані і незабарвлені розчини хімічних сполук за рахунок поглинання потоку світлової енергії з великим діапазоном хвиль – від ультрафіолетових і видимих до інфрачервоних.

Турбідиметричний метод аналізу заснований на вимірі інтенсивності поглинання світлової енергії суспендованими розчинами.

З цією метою використовують колориметри-нефелометри типу ЛМФ-72, ФЭК-57 і ін.

Термінологічний словник до теми№8

Виробниче середовище – частина техносфери, що володіє підвищеною концентрацією негативних чинників

Шкідливий виробничий чинник – це чинник, дія якого на прцівника, що працює в певних умовах, приводить до захворювання або зниження працездатності.

Небезпечний виробничий чинник – це чинник, дія якого на того, хто працює в певних умовах, приводить до травми або погіршення його здоров'я.

Охорона праці – система законодавчих актів і відповідних їм соціально-економічних, організаційних, технічних, гігієнічних, лікувально-профілактичних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатність людини в процесі праці

Техніка безпеки – система організаційних заходів і технічних засобів, що запобігають дії на працюючих небезпечних виробничих чинників.

Виробнича санітарія – система організаційних заходів і технічних засобів, що запобігають або зменшують дію на працюючих шкідливих виробничих чинників.

Безпека праці – стан умов праці, при яких відсутні небезпечні і шкідливі чинники.

Пожежна безпека – стан об'єкту, при якому зі встановленою вірогідністю виключається можливість виникнення і розвитку пожежі, дії на людей небезпечних чинників пожежі, а також забезпечується захист матеріальних цінностей.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони - це концентрації, що при щоденній (крім вихідних днів) роботі протягом 8 годин чи іншої тривалості, але не більше 41 години на тиждень, протягом усього робочого стажу не можуть викликати захворювань або відхилень у стані здоров'я, які виявляються сучасними методами досліджень, у процесі роботи чи у віддалений термін життя нинішнього і наступного поколінь.

Хроматографія -це метод розділення і визначення речовин, заснований на розподілі компонентів між двома фазами -подвижной і нерухомою.

Газова хроматографія -метод розділення летючих, термостабільних з'єднань.

Дата добавления: 2014-01-04