Вольтамперометрические методы

Вольтамперометрический метод анализа основан на использовании явления поляризации микроэлектрода,. получении и интерпретации вольтамперных (поляризационных) кривых, отражающих зависимость силы тока от приложенного напряжения. В вольтамперометрии используют два электрода рабочий поляризуемый электрод с малой поверхностью и неполяризуемый электрод сравнения. Если в качестве рабочего выбран электрод с постоянно обновляющейся поверхностью (например, ртутный капающий электрод), то метод анализа называют полярографическим. [c.138]

Высокая чувствительность вольтамперометрии, возможность определения даже следовых количеств веществ делают ее в ряде случаев конкурентноспособной с атомно-абсорбционной спектроскопией при определении целого ряда элементов. Вольтамперометрические методы с успехом используются в металлургии, геохимии и агрохимии, в биохимии, медицине и фармацевтике, в контроле окружающей среды и продуктов питания. Ценными свойствами вольтамперометрии являются ее экспрессность, достаточно высокая селективность и возможность одновременного определения [c.264]

Методика выполнения анализа вольтамперометрическим методом иа полярографе любого типа сводится к выполнению следующих операций. [c.148]

Постояннотоковая полярография была первым вошедшим в практику вольтамперометрическим методом. В настоящее время ее используют в основном в исследовательских теоретических работах по электрохимии преимущественно органических соединений. Но этот метод наиболее ясно демонстрирует суть явлений, лежащих в основе полярографии и потому особенно удачен для ознакомления и является хорошей предпосылкой для дальнейшего изучения полярографии и вольтамперометрии в целом. [c.280]

Вольтамперометрические методы анализа [c.162]

По Своим потенциальным и используемым возможностям, по разнообразию рещаемых задач вольтамперометрические методы являются наиболее универсальными среди методов электрохимического анализа. Они позволяют одновременно получать качественную и количественную информацию о находящихся в растворе электроактивных веществах. Поскольку подбором соответствующих условий (растворителя, материала электродов, реагентов и т.п.) самые различные вещества могут быть переведены в электро-активное состояние, на сегодняшний день разработаны способы вольтамперометрического определения больщинства элементов и весьма щирокого круга неорганических и органических соединений в диапазоне концентраций от 10 до 10 моль/л. [c.264]

Самое простое решение вопроса — капающий ртутный электрод (рис. 72). Вытянутый нижний конец сосуда, в котором находится ртуть, имеет капиллярное отверстие диаметром 0,01—1 мм. Под влиянием силы тяжести ртуть медленно вытекает из капилляра, образуя капли, которые через каждые 2—6 с падают к донному слою ртути. Поверхность капли есть поверхность соприкосновения фаз она небольшая и периодически обновляется, поэтому свойства ее постоянны. Совокупность вольтамперометрических методов, в которых применяют ртутный капающий электрод, называют полярографией. [c.283]

Аналитическая применимость методов вольтамперометрии обычно рассматривается с точки зрения возможности определения низких концентраций веществ в растворе, а также анализа многокомпонентных систем, содержащих два или более электрохимически активных соединения. Для сравнения чувствительности различных методов, как правило, определяют предел обнаружения -минимальную концентрацию вещества Сшш р, которую можно обнаружить тем или иным вольтамперометрическим методом с заданной доверительной вероятностью Р [c.441]

Термин вольтамперометрические методы в настоящее время широко применяют в современной электрохимии. Этим термином определяют совокупность методов исследования вольтамперных кривых и их зависимостей от электродных реакций, концентраций, а также их использование в аналитической химии [52]. Вольтамперометрия является обобщающим понятием. Если вольтамперометрические исследования проводят при помощи капельного ртутного электрода, то этот метод исследования принято называть полярографией. [c.123]

Идея другого вольтамперометрического метода (помимо полярографии) — амперометрического титрования также была выдвинута Я. Гей-ровским в 1927 г. Сам этот метод разработан чехословацким физико-хими-ком В. Майером в 1936 г. [c.50]

Во всех остальных случаях в любом вольтамперометрическом методе регистрируется нестационарная вольт-амперная зависимость. При этом изменение во времени одного или нескольких контролируемых параметров электролиза (потенциала, тока или площади индикаторного электрода) неизбежно приводит к измене- [c.265]

Источниками помех в вольтамперометрии часто являются присутствующие в растворе посторонние электроактивные вещества, например растворенный кислород. Кроме того, на краях рабочего диапазона потенциалов обычно наблюдаются помехи, обусловленные вступлением в электрохимическую реакцию материала индикаторного электрода или фонового электролита. В случаях, когда фарадеевские токи определяемых компонентов частично перекрываются, они также оказываются помехой по отношению друг к другу, в особенности по отношению к компоненту с меньшей концентрацией, имеющему соответственно меньший ток. При этом, как и в спектрометрии, актуальна проблема повышения разрешающей способности вольтамперометрических методов. [c.267]

Частичная или полная необратимость электрохимической реакции определяемого вещества на индикаторном электроде также является фактором, снижающим аналитические возможности большинства вольтамперометрических методов в отношении их чувствительности и разрешающей способности. Этот фактор ухудшает форму вольтамперограмм подобно влиянию омического сопротивления раствора. Поэтому при разработке способов определения конкретных компонентов стараются создать условия, когда электрохимическая реакция протекает обратимо. [c.267]

Вольтамперометрические методы в принципе могут быть реализованы либо при контролируемом изменении потенциала индикаторного электрода и измерении тока (потенциостатический режим), либо наоборот - при заданном изменении тока с измерением потенциала электрода (гальваностатический режим). Современные методы вольтамперометрии в своем большинстве используют потенциостатический режим измерения, [c.268]

Другой основной характеристикой вольтамперометрических методов является селективность, т.е. возможность анализировать сложные по составу растворы, определять компоненты с небольшой разницей в потенциалах восстановления (окисления) и с большим соотношением концентраций. Количественным критерием селективности является разрешающая способность метода. Под последней понимают то наибольшее отношение концентраций двух компонентов, при которых они могут быть количественно определены. [c.442]

Переходя к рассмотрению вопросов теории вольтамперометрии, важно отметить, что она, с одной стороны, представлена большим разнообразием методов и типов используемых электродов, а с другой стороны, процессы, происходящие в электрохимической ячейке, имеют, в основном, общий характер. При этом с точки зрения аналитических задач важно установить теоретические соотношения, определяющие функциональные закономерности вольтамперометрического датчика, т.е. соотношения, связывающие потенциал индикаторного электрода, ток электрохимической реакции определяемого вещества и его количественное содержание в растворе. Для получения более адекватной математической модели, позволяющей, кроме всего прочего, оценивать метрологические возможности, сравнительные достоинства и недостатки вольтамперометрических методов, нужно наряду с основными функциональными зависимостями учитывать соотношения, описывающие источники основных помех и искажений аналитического сигнала. Имеются в виду, прежде всего, ток заряжения емкости двойного слоя, омическое падение напряжения в объеме раствора, а также шумы, возникающие в ячейке и измерительной аппаратуре. [c.269]

Систематизацию и классификацию существующих вольтамперометрических методов проводят с использованием разных признаков общности и различия. Как уже отмечалось, в вольтамперометрии в качестве электрического воздействия может использоваться либо заданный потенциал индикаторного электрода, изменяющийся во времени по некоторому закону E t), либо заданный ток i t). В первом случае сигналом-откликом является ток, а во втором - электродный потенциал. В соответствии с этим аппаратурные методы вольтамперометрии могут быть либо с контролируемым потенциалом - потенциостатические методы, либо с контролируемым током - гальваностатические методы. Однако электрические свойства электрохимической ячейки таковы, что в большинстве случаев потенциостатический режим измерения обеспечивает более простой в обработке и интерпретации сигнал-отклик и, следовательно, лучшие метрологические и эксплуатационные характеристики. В связи с этим в дальнейшем будут рассмотрены в основном потенциостатические методы. [c.314]

Выражения (8.86) - (8.92) описывают зависимость /[ (0] в случае линейной диффузии и обратимой электрохимической реакции. При этом зависимость Е 1) задается, а /(О - измеряется, т.е. Е 1) является воздействием, а г (г) - отклик на это воздействие. Именно такой режим измерения предусмотрен практически во всех вольтамперометрических методах. [c.292]

Эквивалентный ток шума. При определении малых содержаний определяемых веществ, когда измерительная аппаратура работает с максимальной чувствительностью, измеряемый сигнал кроме составляющих, обусловленных электрохимической реакцией и зарядом емкости двойного слоя, содержит флуктуационную помеху. Очевидно, что в тех случаях, когда нужно теоретически оценить вместе с полезным сигналом общий уровень помех, влияющих на предел обнаружения конкретных вольтамперометрических методов, необходимо, чтобы модель датчика воспроизводила наря- [c.296]

Система уравнений, описывающая фарадеевский ток / (8.98), емкостный ток /с (8.104), шумовой, /шэ и общий ток /г датчика (8.107), а также приложенное к датчику напряжение (8.109) составляет общую математическую модель вольтамперометрических датчиков. Введение этой системы уравнений в компьютер позволяет на основе ее численного решения выявить основные закономерности и характеристики различных вольтамперометрических методов и используемых в них датчиков при заданных конкретных параметрах и режимах работы. [c.300]

Подобно математической модели электрическая модель вольтамперометрической ячейки позволяет оперативно проигрывать варианты режимов поляризации в различных вольтамперометрических методах, оценивать количественно их основные характеристики, выявлять особенности и оптимизировать условия определения электроактивных веществ в реальных объектах. Часто 300 [c.300]

Основные аппаратурные вольтамперометрические методы в зависимости от условий проведения электролиза, определяющих форму фарадеевского сигнала, можно разделить на несколько основных групп. [c.317]

Постояннотоковая полярография, использующая РКЭ, считается родоначальницей современных вольтамперометрических методов. Она основана на измерении тока ячейки при различных постоянных значениях потенциала РКЭ. С точки зрения аппаратур- [c.323]

Метод полярографии. Одним из широко используемых в органической химии является вольтамперометрический метод. Он основан на измерении силы тока по мере увеличения напряжения в электрохимически активной системе растворенных соединений. [c.290]

Сильное влияние на двойной электрический слой и условия адсорбции оказывает перемешивание. В большинстве вольтамперометрических методов используется интенсивное перемешивание. Лишь в одном методе перемешивание отсутствует. Этот метод, получивший название полярографии, создан в начале века Я. Гейровским (1925) и получил широчайшее применение для изучения электрохимических свойств неорганических и органических соединений. В полярографическом методе вместо твердых электродов используется жидкий — ртутный капельный электрод. Из капилляра ртуть вытекает мелкими каплями с постоянно обновляющейся поверхностью. Такой электрод не загрязняется адсорбированными веществами. На нем достигаются потенциалы разложения (восстановления) многих ионов и молекул при [c.292]

Разработан инверсионны вольтамперометрический метод определения свинца в бензинах. Ншсний предел обнаружения свинца 5 10 /о. Высокая чувствительность достигнута за счет применения [c.114]

Tq)минoм вольтамперометрия определяют совокупность методов, в которых используются вольт-амперные кривые. До сих пор мы рассматривали кривые, характерные для ртутного капельного электрода, т. е. область применения полярографии. В других вольтамперометрических методах используют стационарные электроды, например твердые электроды или висящую каплю ртути. [c.306]

Из большого числа различных вольтамперометрических методов, используемых в аналитической химии, мы рассмотрим только методы, получивщие наиболее широкое применение полярографию и амперометрию (амперометрическое титрование). [c.170]

Одним из наиболее распространенных электрохимических ме годов анализа является полярографический анализ полярография), относящийся к вольтамперометрическим методам. Он основан на использовании поляризационных (вольтамперных) кривых — полярограмм, получающихся при восстановлении или окислении веществ в электрохимической ячейке, где одним электродом является жидкая ртуть, падающая каплями из тонкого капиллярного отверстия стеклянной трубки. Метод предложил в 1922 г. чешский физико-химик Ярослав Гейровский (1890—1967). В 1925 г. он совместно с японским химиком М. Шиката сконструировал первый прибор с автоматической регистрацией поляризационных кривых — полярограф позднее разработал основы осциллополярографии. За создание полярографического метода Я. Гейровскому в 1959 г. присуждена Нобелевская премия. [c.50]

Еопр). Применение вольтамперометрических методов для исследования анодного окисления ряда ароматических углеводо родов и некоторые данные, полученные на основе этих методов, приведены в табт 13 1 Более подробная сводка таких данных приведена в работе [24]. [c.402]

Вопросы к 1а гделу Вольтамперометрические методы анализа [c.192]

Впервые такой метод анализа, с использованием ртутного капающего электрода и названный полярографией, был предложен в 1922 г. чещским ученым Ярославом Гейровским, получивщим за его разработку Нобелевскую премию. В его память название полярография сохранено за вольтамперометрическими методами, использующими РКЭ. [c.264]

Как будет видно из рассмотрения конкреи ых вольтамперометрических методов, во многих случаях изменение АС(0 имеет вид одиночного скачка или последовательности скачков в определенные моменты времени, а в остальное время АС постоянно. Для таких случаев представление интеграла в виде (8.44) особенно удобно, поскольку АС = О и интеграл в выражении (8.43) равен выражению, стоящему под знаком суммы в (8.44). Например, если граничная концентрация деполяризатора на стационарном электроде А = onst) в момент t = О изменяется скачком на величину АС от равновесного значения и в дальнейшем остается постоянной, т е. ЛС(0 = onst, то в таком случае в выражении (8.44) интеграл правой части оказывается равным нулю, /, = О, = 1 и с учетом (8.19) [c.281]

Поскольку некоторые вольтамперометрические методы основаны на измерении отклика исследуемой системы на малосигнальное воздействие, целесообразно рассмотреть электрическую модель (эквивалентную электрическую схему) ячейки по отношению к малому переменному сигналу с учетом условий, которые были приняты для математической модели. При этом более подробно рассмотрим эквивалентную схему для стационарного электрода, имея в виду,, что она применима для нестационарных электродов в тех случаях, когда скорость изменения площади электрода много меньше скорости изменения переменного сигнала, а вкладом конвективной составляющей массопереноса по сравнению с диффузией можно пренебречь. [c.302]

Различные аппаратурные методы могут быть реализованы либо в виде специализированных приборов, либо в виде приборов, в которых воспроизводятся несколько аппаратурных методов. Успехи электронной и в особенности цифровой техники позволяют в настоящее время достаточно просто создавать универсальные вольтамперографы, в которых реализуются самые разные режимы поляризации с широким диапазоном регулируемых параметров и с использованием индикаторных электродов различных типов. В то же время для выполнения однотипных серийных анализов целесообразно применение сравнительно дешевых специализированных анализаторов, в которых предусмотрен один наиболее удобный для конкретной задачи вольтамперометрический метод при повышенной степени автоматизации измерений. [c.321]

Хотя хроноамперометрия имеет ограниченное аналитическое применение, она с успехом используется для определения коэффициентов диффузии, скоростей электрохимических реакций, параметров адсорбции и т.п. К тому же хроноамперометрические закономерности лежат в основе ряда широко распространенных вольтамперометрических методов (импульсных, квадратноволновых, со ступенчатой разверткой и т.п.), в которых используются скачкообразные изменения электродного потенциала. [c.335]

Нижнюю границу определяемых содержаний можно значительно понизить, если ионы металлов предварительно сконцентрировать в виде комплексных соединений с помощью экстракции. При этом определение проводят непосредственно в органических экстрактах. Во многих случаях сочетание экстракции с последующим вольтамперометрическим определением исследуемых компонентов оказалось настолько органичным, что экстракционно-вольтамперометрические методы относят к комбинированньш методам анализа, поскольку одновременное использование экстракционного концентрирования и чувствительной аппаратуры [c.457]