Вольтамперометрия вспомогательный электрод

Вольтамперометрия. Вольтамперометрический метод анализа основан на изучении вольтамперограмм, т.е. кривых зависимости тока электрохимической реакции ячейки, возникающего в результате окислительно-восстановительных процессов на индикаторном электроде, от потенциала его поляризации. Исследования проводят в варианте двухэлектродной схемы, когда электрохимическая ячейка содержит два электрода индикаторный и вспомогательный, относительно которого задано поляризующее напряжение от внешнего источника. Иногда вспомогательный электрод располагают не в исследуемом растворе, а в растворе, находящемся в электрохимическом контакте с ним. В вольт-амперометрии наиболее употребительной является трехэлектродная схема, когда дополнительно к первому варианту в ячейку вводят электрод сравнения, относительно которого осуществляют задание и измерение поляризующего напряжения. В качестве индикаторных электродов в вольтамперометрии применяют твердые проводящие материалы (чистые металлы, сплавы, графит) и жидкие (ртуть, галлий, различные амальгамы). Из электродов последнего типа наибольшее распространение получил так называемый ртутный капающий электрод (РКЭ). Современной вольтамперометрии и ее использованию в аналитической химии посвящена монография Бонда [123]. [c.285]

Рис. 16-1. Двух- и трехэлектродные ячейки для вольтамперометрии и полярографии (РЭ — рабочий электрод, ВЭ — вспомогательный электрод, ЭС — электрод сравнения).

В электрохимических ячейках, используемых для точных измерений, всегда присутствуют три электрода (иногда четыре) индикаторный или рабочий электрод, электрод сравнения и вспомогательный электрод (противоэлектрод). Функционирование индикаторного электрода связано с его чувствительностью к частицам, которые присоединяют или отдают электроны либо служат источниками ионов, проявляющих подвижность в материале, из которого состоит чувствительный элемент электрода. Если в исследуемом растворе под действием протекающего через ячейку тока происходят значительные изменения состава, то тогда индикаторный электрод называют рабочим. При этом не имеет особого значения, происходит ли изменение состава раствора в его глубине или в объеме электрода (если, например, он жидкий). Так, ртутный электрод в вольтамперометрии является индикаторным электродом, тогда как в кулонометрии его следует рассматривать как рабочий электрод, поскольку при электролизе происходит существенное изменение состава раствора. [c.74]

Вольтамперометрия — метод анализа и физико-химических исследований, основанный на изучении вольтамперограмм, т. е. кривых зависимости тока электрохимической реакции ячейки, возникающего в результате окислительно-восстановительных процессов на индикаторном электроде, от потенциала его поляризации. Электрохимическая ячейка содержит исследуемый раствор (или расплав), индикаторный и вспомогательный электроды, с помощью которых задают поляризующее напряжение от внешнего источника (рис. 1.1,а). Вспомогательный электрод иногда располагают не в исследуемом растворе, а в растворе, находящемся в электрическом контакте с ним. Как правило, вспомогательный электрод не поляризуется, т. е. его потенциал практически не меняется при прохождении тока через полярографическую ячейку, поскольку его площадь во много раз превосходит площадь индикаторного электрода. [c.9]

Электрохимическая ячейка и аппаратура, применяемые в инверсионной вольтамперометрии, обычно такие же, как и в полярографии. Так, для уменьшения эффектов, связанных с омическим падением напряжения, следует использовать трехэлектродную потенциостатическую (гальваностатическую) систему с подходящими рабочим и вспомогательным электродами и [c.523]

Обычно в вольтамперометрии предпочитают трехэлектродные ячейки. Третий (вспомогательный) электрод проводит ток, тогда как электрод сравнения только контролирует потенциал, а ток не проводит. Вспомогательным электродом может служить просто платиновая или серебряная проволока или большой слой ртути. Поскольку электрод сравнения не проводит ток, он может иметь любую удобную форму. [c.331]

Постояннотоковая циклическая вольтамперометрия основана на поддержании на рабочем электроде заданного потенциала, измеряемого относительно электрода сравнения и устанавливаемого пропусканием тока между рабочим и вспомогательным электродом [4]. Для реализации метода требуется потенциостат с генератором импульсов треугольной формы и двухкоординатный осциллограф или самописец для регистрации вольтамперных кривых. В опытах обычно используют ячейку, содержащую рабочий электрод (изготовляемый из золота, платины или угля) диаметром 2-4 мм, противоэлектрод в виде платиновой сетки и насыщенный каломельный электрод (н.к.э.) в качестве электрода сравнения [И]. Так как скорость ферментативных реакций зависит от температуры, эксперимент лучше всего проводить в термо-статируемых условиях. [c.204]

Во многих электрохимических методах на рабочий электрод налагают постоянное (фиксированное) напряжение и измеряют возникающий при этом ток в цепи между рабочим и вспомогательным электродом [14, 27, 134]. Даже в методе импульсной вольтамперометрии измерительную систему конструируют таким образом, чтобы разность потенциалов между рабочим электродом и электродом сравнения, а также измеряемый в конечном итоге ток были постоянными на протяжении большего или меньшего периода времени. В последние два десятилетия возрастает интерес к использованию синусоидальных напряжений для исследования электродных процессов в водных растворах [5, 14, 27, 32, 39, 80, 83, 136, 137, 185, 198, 199]. Данный подход обладает двумя преимуществами, в частности 1) наряду с высоким значением отношения сигнал/шум, предсказанным на основе анализа стационарного состояния , он позволяет использовать обычную технику и разработанный математический аппарат гармонического анализа [57, 63, 81, 146] 2) можно менять не только напряжение, но и частоту возбуждающего сигнала, что позволяет рассматривать или применять этот метод как одну из форм спектроскопии. [c.344]

Рабочие электроды для кулонометрии и кулонометрического титрования изготавливают из различных материалов, сто они аналогичны электродам, применяемым в вольтамперометрии. Наиболее распространенным электродным материалом для электролиза при положительных потенциалах, несомненно, является платина. Электроды на основе металлической ртути обычно имеют форму лужи на дне сосуда. Важно так расположить вспомогательный электрод, чтобы плотность тока на поверхности рабочего электрода была одинаковой. Различие в плотности тока на отдельных участках рабочего электрода приводит к различным значениям омического падения напряжения, что может привести к нежелательным побочным реакциям или уменьшению эффективности тока генерации. Имеет значение и расположение торца солевого мостика электрода сравнения, так как оно влияет на величину нескомпенсиро- [c.529]

Индикаторный электрод — идеально поляризуемый электрод, т. е. электрод, характеризующийся большим сдвигом потенциала при протекании бесконечно малого тока. Поляризация электрода отвечает горизонтальному участку на кривой г-Е электрода и определяет диапазон потенциалов, пригодный для аналитических целей, поскольку в нем можно изучать процессы электрохимического окисления или восстановления определяемого вещества. Напротив, идеально неполяризуемий электрод — это электрод с фиксированным потенциалом, яе изменяющимся при протекании относительно небольших токов. Неполяризуемые электроды, такие, как электроды второго рода или электрод из донной ртути с большой поверхностью, используют в вольтамперометрии в качестве элгсфодов сравнения. Вспомогательным электродом (токопроводящим противоэлектродом) может служить, например, платиновая проволока. [c.412]

Метод вольтамперометрии, при котором производится запись потенциала в функции времени при пропускании через электролизер постоянного по величине тока, называется хронопотенциометрией [20]. Для измерения потенциала используется вспомогательный электрод сравнения, в то время как ток проходит менаду двумя основными электродами. В качестве активного электрода можно использовать зеркало ртути. Сила тока обычно составляет 10 " а. Кривые время — потенциал, получаемые этим способом, имеют форму, подобную обычным вольтам-перометрическим кривым, в которых концентрация восстанавливаемого вещества определяется высотой волны. Основным преимуществом является высокая скорость анализа, в десять или более раз превышающая скорость обычной полярографии. [c.178]

В конце 1960-х гг. стали выпускаться полярографы СРА-3 этого типа, а в начале 1970-х гг. — серия приборов фирмы Принстон Эплайд Рисерч Корпорейшн. Полярографический анализатор РАК-174 этой фирмы предназначен для исследований методами полярографии постоянного тока,у. таст-полярографии, нормальной импульсной полярографии, дифференциальной импульсной полярографии и вольтамперометрии на стационарном электроде с линейной разверткой потенциала. Потепциостат анализатора может подавать на вспомогательный электрод напряжение от —80 до -[-80 В при силе тока до 20 мА для того, чтобы компенсировать омическое падение напряжения в цепи электролизера. Разность потенциалов вспомогательного электрода и электрода сравнения, котор1 й устанавливают возможно ближе к двойному электрическому слою индикаторного электрода, подается через цепь обратной связи по напряжению на вход потен-циостата наряду с суммарным напряжением развертки (или начального напряжения) и импульса напряжения. [c.133]

Чаще всего используют систему из трех электродов (рабочий, вспомогательный и электрод сравнения). Рабочий электрод обычно имеет большую поверхность, и для достижения быстрого переноса массы раствор интенсивно перемешивают в течение всей реакции. В таких электродных реакциях используют, как правило, более высокие концентрации электрохимически активных веществ, чем при вольтамперометрии. Применение трехэлектродной системы в электрохимии обусловлено тремя основными причинами она позволяет, во-первых, компенсировать падение iR в электрохимической ячейке, во-вторых, поддерживать заданный потенциал рабочего электрода по отношению к подходящему электроду сравнения и, в-третьих, избежать большого тока через электрод сравнения. Потенциал, при котором ведут электрохимическую реакцию, выбирают по результатам циклической вольтамперометрии или потенциостати-ческих измерений в условиях стационарности. Весь ток электрохимической реакции протекает через рабочий и вспомогательный электроды, и его величина контролируется амперметром, а сила тока, протекающего через рабочий электрод и электрод сравнения, пренебрежимо мала. В то время как целевая электрохимическая реакция, т. е. окисление, протекает на рабочем электроде, на вспомогательном электроде идет катодная реакция, которая чаще всего представляет собой восстановление растворителя и (или) фонового электролита. В методе ЭКП электродную реакцию проводят, как правило, до тех пор, пока величина силы тока не упадет до некоторого низкого значения, близкого к уровню исходного фонового (остаточного) тока, т. е. пока не израсходуются все исходные электрохимически активные частицы. Затем можно выделить продукты реакции. [c.43]

Современная аналитическая химия представлена большим числом приборных методов, среди которых немаловажное место занимает вольтамперометрия. Основу вольтамперо-метрии составляют процессы восстановления, окисления и адсорбции. Для проведения анализа пробу твердофазную, жидкую и газообразную переводят в специальный электролит, в котором определяемое вещество проявляет электрохимическую активность. В общем случае вольтамперометриче-ская установка содержит ячейку, задающее устройство, измеритель и регистратор аналитического сигнала (рис. 1). Ячейка включает сосуд из стекла, кварца или пластмассы (в дальнейщем электролизер), куда заливают анализируемый раствор и вводят два или три электрода. Электродная система включает индикаторный электрод (ИЭ), на котором при определенных потенциалах происходят указанные процессы электрод сравнения (ЭС), относительно которого устанавливают поляризующее напряжение на ИЭ, вызывающее эти процессы вспомогательный электрод (ВЭ), служащий для создания токовой цепи ячейки. ВЭ может отсутство-вать,тогда его функции выполняет ЭС. Потенциал, требуемый для прохождения соответствующей реакции, зависит от природы определяемого вещества, электролита, в котором ведется анализ, и материалов ИЭ и ЭС. В общем случае он обеспечивается задающим устройством. [c.6]