ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЯ

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]

При выборе подходящего медиатора для амперометрического биосенсора весьма полезным может оказаться метод постояннотоковой циклической вольтамперометрии. Этот метод позволяет установить многие важные свойства медиатора. Обычно желательно, чтобы медиатор имел низкий окислительНо-восстановительный потенциал и высокую константу скорости электрохимической реакции. Последнее условие связано тем, что сигнал биосенсора не должен лимитироваться кинетикой электродных процессов. Оба параметра можно определять с помощью одноимпульсной циклической вольтамперометрии. По изменению формы вольтамперных кривых во времени можно оценивать также стабильность медиатора в зависимости от pH, давления кислорода, присутствия ингибиторов и мешающих примесей. Еще более важно, что метод дает качественную и количественную информацию об электрохимически сопряженных ферментативных реакциях, на которых основано функционирование медиаторных амперометрических биосенсоров. [c.203]

Она является функцией тока чем выше плотность тока, тем больше значение поляризации. Если потенциал становится более отрицательным, поляризацию называют катодной, если более положительным — анодной. Возникновение поляризации обусловлено замедлением электродного процесса. Можно считать установленным тот факт, что в основе зависимостей ф —/ и Дф —/ лежат кинетические закономерности, характерные для данной электродной реакции. Методы изучения особенностей поляризационных кривых потенциал — плотность тока называют вольтамперометрией. Любой электродный процесс представляет собой сложную гетерогенную реакцию, состоящую из ряда последовательных стадий. Скорость многостадийной реакции определяется скоростью наиболее медленной стадии. Это представление справедливо и для электрохимической реакции. Возникновение электродной поляризации связано поэтому непосредственно с той стадией, которая определяет скорость всего процесса. Если изменить ход процесса, т. е. увеличить его скорость, то и налагаемое напряжение может уменьшиться и стать меньше обратимого потенциала. Уменьшение электродного потенциала по сравнению с обратимым и процесс, обусловливающий его, называют деполяризацией. Значение поляризационных и деполяризационных явлений при практическом использовании неравновесных электрохимических систем велико. Потенциалы поляризованных электродов определяют напряжение электрохимической цепи, а следовательно, и напряжение на клеммах химического источника тока, т. е. определяют энергетические затраты. Поэтому особенно важен выбор оптимальных условий проведения электрохимического процесса. [c.203]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЯ [c.179]

Для измерения потенциалов пиков (или в вольтамперометрии применяют различные методы. Потенциал полуволны легко установить, проведя линию, параллельную остаточному току и площадке диффузионного тока и проходящую точно посередине между ними (рис. 8.1). Альтернативный путь нахождения Eia следует из уравнения обратимой катодной полярографической волны Гейровского-Ильковича, приведенного в гл. 9. Величина Еу2 отвечает точке пересечения зависимости - 0] Е с нулевой линией (рис. 12.2). Из наклона этого графика (0,059/л В) можно найти и число электронов, участвующих в электрохимической реакции. При этом следует иметь в виду, что указанное уравнение справед-442 [c.442]

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]

Как уже отмечалось выше, основное аналитическое применение в вольтамперометрии находят электродные процессы с диффузионными токами. Однако во многих случаях высота волны (или пика) частично или полностью определяется скоростью химической реакции образования электрохимически активного вещества. Такие электродные процессы, как правило, неудобны для аналитического применения. Кроме того, электроактивные компоненты или продукты электрохимической реакции могут адсорбироваться на поверхности электрода, изменяя емкостной ток. Нежелательным образом они могут влиять и на фарадеевский ток. Поэтому при разработке любой вольтамперометрической методики необходимо установить природу тока. [c.444]

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]

Выражение (9.54) описывает вольт-амперную зависимость фарадеевского тока в условиях нормальной импульсной вольтамперометрии для обратимой электрохимической реакции восстановления и однократной выборки тока в конце поляризующего импульса. Первое слагаемое этого выражения идентично зависимости, полученной для импульсного режима на РКЭ, и имеет форму постояннотоковой волны. Второе слагаемое, обусловленное предыду- [c.348]

В таких случаях значительно лучший результат можно получить при применении другой разновидности импульсного метода -дифференциальной двухимпульсной вольтамперометрии, имеющей признаки как нормальной, так и дифференциальной импульсной вольтамперометрии. В этом методе постояннотоковая развертка потенциала отсутствует и прямоугольные поляризующие импульсы накладываются на постоянное начальное значение потенциала Е , при котором электрохимическая реакция не идет, а импульсная развертка осуществляется за счет того, что амплитуда импульсов возрастает по линейному закону на малую величину ЪЕ. Отличие заключается в том, что в данном методе перед каждым поляризующим импульсом имеет место еще один предшествующий импульс с той же длительностью, но с меньшей амплитудой на постоянную величину А . При этом регистрируемый ток представляет собой разность двух выборок, выполняемых в конце основного и предшествующего импульсов. [c.358]

Если антиген или антитело в качестве метки содержат электроактивную группу, то образование комплексов АГ-АТ, как правило, приводит к изменению скорости электрохимической реакции. Так, в присутствии антител ток окисления морфина, меченного ферроценом, уменьшается, а волна восстановления ацетата ртути, связанного с эстриолом, смещается к более отрицательным потенциалам. В качестве метки могут служить и ионы металлов, образующие комплексные соединения с хелатообразующими реагентами, пришитыми к белкам. В результате взаимодействия антител с мечеными антигенами ионы металлов высвобождаются и могут быть определены методом инверсионной вольтамперометрии. Одновременно можно определять несколько компонентов, используя в качестве метки различные ионы. [c.507]

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]

Теория вольтамперометрии переменного тока высших гармоник обстоятельно разобрана в работе [31]. Общее интегральное уравнение для нахождения всех гармоник тока в ВПТ-С имеет для обратимой электрохимической реакции следующую форму [c.53]

Постояннотоковая полярография, классическая полярография, полярографический анализ, вольтамперометрия, амперометрия — электрохимический метод, основанный на электролизе, сопровождающемся окислением или восстановлением определяемого вещества на поверхности капельного ртутного электрода. Измеряют диффузионный ток, который пропорционален концентрации вещества, восстановленного или окисленного в результате электрохимической реакции на микроэлектроде. [c.59]

Циклическая вольтамперометрия со ступенчатой разверткой потенциала, описанная Адамсом [40, 41], дает ценную информацию о механизме органических электрохимических реакций. Этот метод состоит из двух стадий на первой потенциал ступенчато доводят до интересующей области значений и держат фиксированным в течение 15—30 с, а на второй для наблюдения продуктов последующих реакций потенциал быстро варьируют циклически. Поэтому время генерирования продуктов значительно больше, чем обычное время развертки. Метод ЦВА со ступенчатой разверткой потенциала особенно полезен в тех случаях, когда осуществляются два одноэлектронных процесса переноса, каждый из которых приводит к различным продуктам. [c.38]

Вода давно признана одним из наиболее подходящих растворителей с высокой диэлектрической проницаемостью для проведения вольтамперометрии и исследования электрохимических реакций. Однако использование водной среды часто не вполне удовлетворительно по ряду причин, например из-за низкой растворимости многих органических реагентов и ограниченного диапазона доступных потенциалов. Один из путей преодоления низкой растворимости реагентов — это использование смешанных водно-органических растворителей. [c.50]

Сложилось мнение, что ДИВ имеет гораздо больше возможностей, чем ВПТ-П. При этом исходят из того, что в ДИВ 40-60 мс, а в ВПТ-П-порядка единиц мс. Понятно, что во втором случае на предел обнаружения будут сказываться шумы капилляра , а при применении электролитов с низкой проводимостью-высокий уровень емкостного тока и значительное расхождение Е и переменного напряжения на двойном электрическом слое 11 , фактически вызывающего появление переменной составляющей тока электрохимической реакции (рис. 51). Но так как в современной вольтамперометрии имеется тенденция к увеличению длительности импульса в методах ВПТ, то преимущества ДИВ перед ВПТ-П исчезают. Причем наличие в ДИВ большого интервала времени между импульсами практического значения, как в НИВ, не имеет. [c.78]

Электрохимические методы анализа основаны на использовании зависимости электрических параметров от концентрации, природы и структуры вещества, участвующего в электродной (электрохимической) реакции или в электрохимическом процессе переноса зарядов между электродами. Согласно рекомендациям ИЮПАК электрохимические методы анализа можно классифицировать следующим образом 1) методы без протекания электродной реакции, в которых строение двойного электрического слоя в расчет не принимается (кондуктометрия при низких и высоких частотах) 2) методы, основанные на электродных реакциях в отсутствие тока (потенциометрия) или под током (вольтамперометрия, кулонометрия, электрогравимет-рия). [c.102]

Поскольку в вольтамперометрии один из электродов не поляризуется и для него потенциал остается постоянным, подаваемое на ячейку напряжение проявляется н изменении потенциала только рабочего электрода. Если потенциал рабочего электрода измерять относительно потенциала электрода сравнения, условно приняв последний за нуль, то Е = Еа для рабочего микроанода я Е = —Е/с для рабочего микрокатода. Таким образом, регистрируемая вольтамперная кривая (полярограмма) отражает электрохимический процесс, происходящий только на одном электроде. Если в растворе присутствуют вещества, способные электрохимически восстанавливаться или окисляться, то при наложении на ячейку линейно изменяющегося напряжения (скорость не превышает 200 мВ/мин) кривая /=/( ) имеет форму волны (в отсутствие электрохимической реакции эта зависимость линейна, как следует из закона Ома). [c.139]

Для выяснения механизма электрохимических реакций и определения констант скорости отдельных стадий может быть использован ряд методов [например, полярография, производная вольтамперометрия с линейной разверткой по-гснциала, вольтамперометрия иа дисковом электроде с кольцом (см. гл. 3)]. Полученные сведения позволяют осуществлять выбор условий проведения электрохимической реакции. [c.26]

Как уже было указано, к собственно вольтамперометрии относят изучение и использование зависимостей ток - потенциал, полученньк в электролитической ячейке с любым электродом, кроме капающего ртутного электрода. Различают прямую, инверсионную и косвенную волътампе-рометрию (амперометрическое титрование). Индикаторным электродом обычно служит вращающийся платиновый или графитовый электрод. В инверсионной вольтамперометрии применяют также стационарный ртутный электрод (висящая ртутная капля) и пленочные ртутные электроды. Индикаторные электроды, изготовленные из платины или графита, отличаются от капающего ртутного электрода тем, что имеют другую область поляризации и поверхность их во время регистрации вольтамнерограммы не возобновляется. На рис. 87 дано сравнение интервалов потенциалов поляризации платинового, графитового и ртутного электродов. Область поляризации любого электрода, доступная для изучения электрохимических реакций, ограничивается потенциалами разряда фона, то есть электрохимическими реакциями с участием компонентов фонового электролита и материала электрода. [c.181]

Следует заметить, что понятие необратимости реакции в вольтамперометрии не вполне однозначно. Обычно по отношению к электрохимической реакции имеется в виду термодинамическая необратимость процесса переноса заряда. Влияние сопротивления К на форму вольт-амперной кривой зависит от соотношения величин i п и 2д, которое в свою очередь зависит от скорости изменения сигнала. В еще большей степени это соотношение зависит от значения постоянной составляющей потенциала электрода Е , поскольку зависимости Кп(Еп) и 2д ( ) различны. При потенциалах Е в начале реакции восстановления, когда С°кес1 = О, сопротивление перехода 2д. При выходе Е на плато волны соотношение между Кп и 2д становится обратным, т.е. 2д. При этом форма начального участка поляризационной кривой определяется процессом переноса заряда, а при относительно больших величинах Еп - 1/21, когда скорость реакции возрастает, определяющим является процесс диффузии. [c.307]

Вторую группу методов составляют хроновольтамперомет-рические методы, характеризующиеся быстрым изменением воздействующего сигнала в виде линейного или линейно-ступенча-того изменения электродного потенциала со скоростями от долей вольта до сотни и более вольт в секунду. При этом регистрируется динамическая вольт-амперная характеристика датчика, а фарадеевский сигнал для обратимой электрохимической реакции имеет форму полупроизводной полярографической волны (рис. 9.1, в). Изменение потенциала может быть реверсивным (катодноанодным) в виде симметрично-треугольной или трапецеидальной однократной или многократной развертки потенциала циклическая вольтамперометрия). Линейно-ступенчатая развертка потенциала позволяет использовать временную селекцию фарадеевского тока в конце каждой ступени. [c.319]

Наряду с электродными процессами, в которых исходное вещество или продукт электрохимической реакции з аствуют в предшествующих или последующих химических реакциях, в вольтамперометрии нашли применение и каталитические токи, которые существенным образом отличаются от рассмотренных выше. Примером каталитического тока может служить электровосстановление Ре " в присутствии пероксида водорода в кислой среде. В отсутствие Н2О2 ионы Ре восстанавливаются на РКЭ начиная с потенциала окисления ртути. При введении в раствор пероксида водорода ток воз )астает, так как часть образовавшихся ионов Ре " окисляется до Ре ". [c.447]

Уравнения линейной зависимости свободных энергий и потенциалов окисления, определенных при анодной вольтамперометрии, детально описаны Страдынем и Гасановым [27] на примере различных ароматических соединений (фенолов, иминов, шиффовых оснований, азотсодержащих гетероциклов, серосодержащих соединений, металлоценов) параметры уравнений для многочисленных представителей указанных групп веществ (114 реакционных серий) сведены в таблицы. Для многих из рассмотренных реакционных серий веществ авторам удалось по полярографическим данным оценить вклад эффекта прямого полярного сопряжения в суммарный эффект заместителей. При этом было обнаружено, что вклад резонансных эффектов будет различным в зависимости от типа серии веществ и от условий среды. Детальный анализ полученных в этой работе результатов показал, что применение уравнений линейной связанности (ЛСЭ) в анодной вольтамперометрии позволяет количественно охарактеризовать реакционную способность органических молекул в электрохимических реакциях, что имеет определенное значение, в первую очередь, для предсказания условий проведения [c.41]

В последние годы получили развитие работы в области применения полярографического метода для изучения электрохимических превращений полимеров, в том числе для изучения электрохимической деструкции полимерных молекул. Отметим некоторые из этих работ. Кузнецов с сотр. [314] исследовали особенности электрохимических реакций полимерных четвертичных солей, восстановление которых протекает с участием пиридиниевых катионов. В работах Барабанова и сотр. [315, с. 46] представлены данные по изучению восстановления поли-Ы-этил-2-метил-5-винилпиридинийбромида и сополимера 2-ме-тил-5-винилпиридина с метилметакрилатом методами циклической вольтамперометрии. Наблюдающиеся на поляризационных кривых два пика авторы связывают с различным энергетическим состоянием отдельных восстанавливающихся звеньев адсорбированных макромолекул. Этими же авторами исследованы и другие полимерные системы. [c.205]

Книга представляет собой краткое изложение теоретических основ и практического использования одного из современных высокоинформативных электрохимических методов — вольтамперометрии с линейной и треугольной разверткой потенциала. Рассматривается теория электродных процессов, контролируемых скоростями диффузии, переноса заряда, кинетикой предшествующих, последующих, каталитических химических реакций и последовательных электрохимических стадий. Детально разбираются критерии определения лимитирующей стадии электродного процесса. Подробно излагаются вопросы влияния адсорбции электроактивных веществ на форму и параметры вольтамперных кривых. Даны примеры исследования электродных процессов. Глава УП раздела первого издания Осциллографические полярографы написана канд. техн. наук Р. Ф. Салихджановой. В этой главе рассматриваются блок-схемы и принципы действия отдельных узлов и блоков осциллополярографов, а также дается описание серийных отечественных и зарубежных специализированных приборов, в которых одним из режимов работы является осциллографический. Таким прибором является, например, отечественный полярограф ППТ-1. [c.3]

Электрохимические реакции азосоединений изучены как в водной [61], так и в неводной [62—65] средах. Сэндлер и Бард [65] опубликовали результаты подробного исследования азосоединений в диметилформамиде методами полярографии, циклической вольтамперометрии, кулонометрии и ЭПР-спектроскопии. Эти авторы пришли к заключению, что ароматические азосоединения ведут себя подобно ароматическим углеводородам. Несколько иные результаты были получены для реакций азоароматических соединений в ацетонитриле [62] и пропиленкарбонате [64]. Уравнения (10.22) — (10.24) отражают процессы, наблюдаемые в диметил-( >ормамиде [c.306]

Методы переменнотоковой вольтамперометрии широко используют для исследования кинетики различных электрохимических реакций. Чу вствительность для аналитических целей составляет около 10 М. Она может быть увеличена примерно на порядок, если использовать разновидности этих методов, в которых фиксируется переменнотоковый сигнал не основной частоты переменного напряжения, а второй ее гармоники или основанные на еще более сложных явлениях. [c.394]

Безусловное преимущество имеет нормальная- импульсная полярография перед вольтамперометрией постоянного тока при работе с твердыми индикаторными электродами [20, 39, 40—43]. При регистрации НИП лакие электроды в меньшей степени покрываются продуктами электрохимической реакции. Твердые электроды удобны для непрерывного контроля состава технологических растворов в. проточных ячейках. Следовательно, и для этого анализа импульсная вольтамперометрия предпочтительнее классической [42—45]. [c.20]

Эффект ПАВ в ИВПТ связан с их накоплением на поверхности электрода в ходе предварительного накопления определяемого вещества и с их действием на кинетику электрохимической реакции этого вещества при регистрации инверсионной вольтамперограммы. Поэтому в течение ряда лет ИВ в основном развивалась с регистрацией инверсионных вольтамперограмм постоянного тока с быстрой разверткой потенциала. В этом виде вольтамперометрии электрохимическая реакция приобретает квазиобратимый (а затем и необратимый) характер при значительно более низких значениях кс. чем в ВПТ. Соответственно в вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала в меньшей степени сказывается на аналитическом сигнале и присутствие ПАВ в растворе. > ъ. 4 [c.59]

Особым случаем устаповлеиия механизма реакций электровосстановления является определение продуктов, способных к электроокислению в доступном на р. к. э. диапазоне потенциалов. Продукты такого рода могут быть идентифицированы при помощи специальных электрохимических приемов различных вариантов осциллографической полярографии, коммутированной полярографии (с применением так называемого переключателя Калоусека), циклической вольтамперометрии на стационарной ртутной капле по Кемуле, а также с помощью предложенного Фрумкиным и Некрасовым вращающегося дискового электрода с кольцом [43]. Продукты электрохимической реакции, обладающие способностью легко окисляться на р. к. э. и дающие на нем анодные токи, как правило, не обладают высокой химической стабильностью. Если не считать гидрохинонов и родственных систем, то чаще всего это — свободные радикалы и ион-радикалы или легко окисляемые ендиольные соединения. " [c.95]

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]

Стабилизирующее влияние пара-заместителей можно наблюдать и ири образовании стабильного перхлората из 3,3 -диме-тилбензидина (о-толуидина) [85]. Это соединение получается с выходом по току, равным 90%, при электроокислении о-толуидина (о-Т) на платиновом аноде в дихлорметане, содержащем перхлорат тетраэтиламмония. Сине-черный продукт электрохимической реакции о-толуидина в этих условиях прочно прилипает к поверхности электрода и тем не менее не блокирует ее по отношению к продолжению электроокисления о-Т. Дальнейшее течение реакции контролируется по снижению концентрации о-Т сиектрофотометрически или по падению силы тока при проведении эксперимента в условиях потенциостатнрования. После исчерпывающего электроокисления продукт реакции механически снимают с анода. Случаи анодного окисления, приводящего к устойчивым солям, редки несомненно потому, что катион-радикал должен быть не только устойчив к окислению в рабочем диапазоне потенциалов, но также достаточно плохо растворяться в анолите. Электрохимия о-Т была исследована в растворителе, растворяющем катион-радикальный перхлорат. В ацетонитриле в присутствии перхлората тетраэтиламмония циклическая вольтамперометрия на платиновом электроде показывает, что о-Т окисляется в две стадии с потенциалами пиков 0,5 и 0,7 В относительно нас. к. э. Кулонометрия при контролируемом потенциале показывает, что каждая из этих двух стадий включает гетерогенный перенос одного электрона в расчете на одну молекулу субстрата, что отвечает соответственно образованию катион-радикала и дикатиона о-Т. [c.71]

Аматоре и Савен с сотр. [17—19] предложили также способ обнаружения и изучения электрохимически индуцированных Химических реакций нри ароматическом нуклеофильном замещении с помощью метода циклической вольтамперометрии, который будет подробнее рассмотрен в разделе 1.3.1. Схемы этих превращений довольно сложные, многоступенчатые, хотя механизм Не всех электрохимических реакций так сложен. Однако в результате протекания химических реакций с участием интермедиатов наряду с собственно электрохимическими стадиями органическая электрохимия обеспечивает осуществление сложных синтезов. Наличие этих реакций в то же время затрудняет выяснение их механизмов. [c.10]

Многие координационные соединения МЬ типа хелатов восстанавливаются или окисляются обратимо (по крайней мере в условиях полярографии на р. к. э. или вольтамперометрии на твердых электродах). Первичным продуктом обратимой электрохимической реакции является соответствующая частица, например МЬ или МЬ" , отличающаяся от исходной на единицу заряда. Вероятно, Влчек [75] на примере электровосстановления ряда комплексов кобальта впервые подробно описал образование таких частиц, в которых центральный атом имеет необычную степень окисления. Тогда же было отмечено, что применение неводных растворителей, например диметилформамида, приводит к стабилизации интермедиатов на поверхности электрода. [c.128]

Физические методы являются необходимым дополнением к электрохимическим методам, которые позволяют на основании зависимостей параметров электродного процесса (плотности тока, потенциала и т. д.) от сьойств исследуемой системы и условий эксперимента судить о кинетике и механизме электрохимической реакции образования активных центров. К электрохимическим методам относятся классическая полярография, хроновольтамперометрия, потенциостатическая осциллополярография, хронопотенциометрия, гальваностатическая осциллопо-лярография, метод вращающегося диска с кольцом, а также циклическая вольтамперометрия, хронопотенциометрия с изменением направления тока [13, с. 37]. Причем электрохимические методы исследования непрерывно развиваются и совершенствуются. Теоретические основы различных электрохимических [c.108]

Многие биосенсоры работают при постоянном потенциале, что существенно упрощает приборное оформление. Однако при этом всегда наблюдается фоновый ток, величина которого может быть значимой при низких концентрациях определяемого вещества. Коррекция фонового тока и градуировка биосенсоров in vivo-две серьезные проблемы, которые требуют надежного решения. Колебания этих параметров могут быть обусловлены отравлением электрода компонентами среды. Ухудшается также чувствительность и время отклика биосенсора. Если флуктуации базовой линии обусловлены колебаниями концентраций эндогенных электроактивных мешающих частиц, то можно использовать двухэлектродную (дифференциальную) систему. Этот подход использовали при конструировании глюкозного датчика, где один электрод покрыт мембраной на основе глюкозооксидазы, а другой-мембраной, не содержащей фермента. Предполагается, что электроактивные примеси одинаковым образом диффундируют через обе мембраны [60]. В случаях, когда электрод загрязняется примесями из матрицы или продуктом электрохимической реакции, его подвергают многоимпульсной ступенчатой обработке при разных потенциалах [45, 52]. Этот способ позволяет одновременно провести как обработку электрода (в том числе удаление накопившихся на его поверхности пленок), так и установку базовой линии в области потенциалов, в которой отсутствует электролиз. Применяют также различные виды импульсной полярографии, вольтамперометрию (циклическую или с линейной разверткой потенциала). Последняя особенно полезна в двух случаях, описываемых ниже. Многие нейроактивные вещества окисляются при очень близких значениях потенциалов, и поэтому их трудно различить. Полная циклическая вольтамперограмма отражает различие в химических свойствах продуктов электролиза. Она может служить, с одной стороны, для качественного анализа, как отпечаток пальца исследуемой системы [56], а с другой-для количественного описания протекающих в ней электрохимических процессов. Недавно было показано [61], что представляющие интерес для биологии органические молекулы могут концентрироваться на обработанной поверхности электрода. При линейной развертке потенциала осадок определяемого вещества удаляется с поверхности, давая четко выраженный пик. [c.146]

В обычной циклической вольтамперометрии на электрод налагают треугольные импульсы потенциала и регистрируют получающийся ток. Этот метод широко применяют при исследовании электрохимии растворенных веществ [43] и изучении электрохимических реакций с последующими химическими превращениями (гл. 14). Его активно используют и при исследовании модифицированных электродов. На рис. 13.4, а приведены типичные циклические вольтамперограммы электрода, модифицированного трис(бипиридиловым) комплексом рутения, при различных скоростях развертки. Подобные зависимости часто служат для оценки степени покрытия поверхности электрода иммобилизованными электроактивными частицами. Такие оценки получают путем интегрирования анодных и катодных токов модифицированного электрода в индифферентном электролите, когда единственным фарадеевским процессом является окисление или восстановление иммобилизованной редокс-группы. При этом необходимо учитывать вклад тока заряжения двойного слоя. Обычно его оценивают на глазок , поскольку точно измерить ток заряжения невозможно. Иногда можно руководствоваться величиной наблюдаемого тока заряжения двойного слоя на чистом электроде в аналогичных условиях. Однако этот подход следует применять [c.182]