Электрохимические методы анализа. Кондуктометрия. Электроанализ и кулонометрия. Стационарная вольтамперометрия

Электрохимические явления и процессы с успехом применяют для количественного и качественного химического анализа различных веществ и сред. Высокая точность электрохимических методов анализа определяется тем, что они основаны на весьма точных закономерностях, например, на законах Фарадея. Электрохимический анализ – инструментальный способ. Большим удобством является то, что в нём используют электрические воздействия (возмущения) – ток, потенциал и другие – и что результат (отклик) тоже получается в виде электрического сигнала. Это обеспечивает высокую скорость и точность отсчёта и открывает широкие возможности для автоматизации записи получаемых результатов и проведения анализа в целом. Электрохимические методы анализа отличаются хорошей чувствительностью, селективностью (возможностью анализа определённых веществ в присутствии других), быстротой измерения и другими достоинствами. Во многих случаях для электрохимического анализа достаточно крайне малых объёмов исследуемых растворов – менее 1 мл.

Существуют следующие основные разновидности электрохимических методов химического анализа:

1) кондуктометрия – измерение электропроводности исследуемого раствора электролита;

2) кулонометрия – измерение количества электричества Q, необходимого для полного превращения (окисления или восстановления) исследуемого вещества;

3) вольтамперометрия – определение стационарных или нестационарных поляризационных характеристик электродов в реакциях с участием исследуемого вещества;

4) потенциометрия – измерение бестокового равновесного потенциала индикаторного электрода, для которого исследуемое вещество является потенциалопределяющим.

Электрохимические методы имеют самостоятельное значение для прямого проведения химических анализов; кроме того, в ряде случаев они являются вспомогательными при других методах анализа, например, при титровании растворов. Объёмное титрование – удобный и точный метод количественного химического анализа. Однако при титровании часто возникают трудности, связанные с необходимостью точного определения конечной точки титрования. Поэтому широкое развитие получили разнообразные электрохимические методы индикации конца титрования, основанные, в частности, на изменении электропроводности (кондуктометрическое титрование), потенциала (потенциометрическое титрование) или тока (амперометрическое титрование). Все перечисленные электрохимические методы имеют значение и для исследовательских целей: измерение электропроводности – для решения вопросов теории растворов, измерение вольтамперометрических характеристик – для выяснения механизма электрохимических реакций и определения кинетических параметров, потенциометрические измерения – для определения термодинамических свойств различных веществ и т. д.

Дата добавления: 2014-01-07