Полярографическое определение концентраций растворенных веществ

При полярографическом анализе определение концентрации данного вещества проводится всегда в растворе, содержащем избыток постороннего индиферентного электролита, так называемого полярографического фона. Полярографический фон подавляет миграцию определяемых ионов и их доставка к поверхности ртутной капли осуществляется только диффузией. В этих условиях предельный ток Id (максимальный ток диффузии) пропорционален концентрации восстанавливаемого вещества в растворе [c.332]

При проведении полярографического определения анализируемый раствор подвергают электролизу. Изменяя напряжение, вычерчивают кривую значений / = /( ) индикаторного электрода (рис. 206). Затем измеряют высоту площадки диффузионного тока, которая (при правильно выбранных условиях электролиза) должна быть пропорциональна концентрации восстанавливающегося или окисляющегося на индикаторном электроде вещества [c.421]

Теоретическое пояснение. Определение концентрации вещества сводится к изменению высоты полярографической волны. Полярографически активное вещество определяют методами стандартных растворов, добавок и калибровочных кривых. [c.120]

Для количественного определения вещества используется прямо пропорциональная зависимость между силой диффузионного тока и концентрацией вещества. В практике полярографического анализа чаще используют не силу предельного диффузионного тока, а высоту полярографической волны. Концентрацию определяемого вещества обычно находят по калибровочному графику концентрация — высота полярографической волны или методом добавок. По методу добавок измеряют высоту волны для исследуемого раствора, затем к нему добавляют строго определенное количество исследуемого элемента и снова определяют высоту волны. [c.14]

Полярографический метод применим для определения концентраций растворенных веществ в пределах от 1 10- до 1 10 -уИ. Однако для получения наиболее точных результатов рекомендуется работать с 1-10—— 1-10 М растворами. [c.179]

Полярографический анализ основан на электролизе предварительно растворенного в кислоте зольного остатка, образовавшегося после сжигания пробы загрязненного масла. Каждое вещество подвергается разложению при определенном напряжении, при котором сила тока резко возрастает до предела, пропорционального концентрации этого вещества в растворе. Точка перегиба полярограммы, построенной в координатах напряжение— сила тока , количественно характеризует содержание данного вещества в масле. Метод позволяет количественно определять сразу несколько веществ, но имеет ограниченное применение вследствие сложности подготовки проб. [c.35]

Полярографические максимумы могут быть использованы в аналитических исследованиях. Так, по высоте максимумов 2-го рода можно определять содержание органических веществ в воде и контролировать степень чистоты растворов. Для этого проводят измерения в растворах с определенными добавками некоторого эталонного вещества (например, катионов тетрабутиламмония) и устанавливают зависимость между высотой максимума 2-го рода и концентрацией эталонного вещества в растворе. Сравнивая высоту максимума в эталонном и в исследуемом растворах, можно оценить относительную концентрацию органических примесей. Этот метод называется адсорбционным полярографическим анализом. [c.196]

Величина потенциала полуволны при восстановлении каждого вида ионов имеет вполне определенное значение. Это позволяет проводить качественный анализ раствора. Высота полярографической волны пропорциональна концентрации восстанавливающегося вещества, поэтому ее измерение служит для количественных определений. Полярогра- [c.269]

Повысить чувствительность полярографического метода можно двумя способами снижая предел концентрации определяемого вещества, находящегося в растворе в индивидуальном виде, либо создавая условия для определения низких концентраций веществ, находящихся в смеси. Последнее особенно важно в случае, если в анализируемой смеси концентрация одного вещества, восстанавливающегося при менее отрицательных потенциалах, значительно превышает концентрацию второго с более отрицательным значением 1/2. [c.76]

Что касается органических веществ, то экстракционное концентрирование применяется для полярографического определения гербицидов, пестицидов, гиббереллинов и др. В частности, для определения 7-гексахлорциклогексана в воде проводили [93] его четырехкратное экстрагирование бензолом или гек-саном, после отгонки растворителя на водяной бане остаток растворяли в 10%-ном спирте и полярографировали на фоне 0,01 М раствора М(СНз)4Вг. Эта методика позволяет определять 0,5—10 мкг/л органического вещества с погрешностью определения 5—9%. При необходимости определения вещества в концентрации 0,5—1 мкг/л для его концентрирования применяют тонкослойную хроматографию. [c.78]

Полярографический анализ основан на электрохимическом поведении растворенных веществ, т. е. на способности этих веществ окисляться или восстанавливаться на инертном электроде при наложении определенного потенциала. При достижении определенного потенциала, необходимого для окисления (восстановления) вещества в растворе, на электроде происходит соответствующая реакция и через раствор потечет ток. С увеличением потенциала сила тока растет до тех пор, пока не достигнет значения, определяемого скоростью диффузии реагирующего вещества к электроду. Это значение силы тока называется предельным диффузионным током. Графическое изображение зависимости силы тока от приложенного напряжения (или от потенциала рабочего электрода) называется поляро-граммой. Полярографическая волна содержит информацию о качестве и природе вещества, находящегося в растворе. Высота волны пропорциональна концентрации реагирующего вещества, так как предельный диффузионный ток линейно зависит от концентрации, а потенциал полуволны 1/2 характеризует природу разряжающегося вещества. [c.18]

Для того чтобы постоянный электрический ток, протекающий через раствор, не вызывал заметного движения ионов анализируемого вещества, концентрация фона должна в 100—1000 раз превышать концентрацию определяемой соли. Поэтому полярографические определения применимы для анализа незначительных примесей вещества в растворе. [c.336]

Количественное определение проводят методом градуировочного графика с помощью стандартных растворов с содержанием трифенил-п-нитрофенилфосфония хлорида 4—40 мкг/мл. В пробирки вносят 0,5, 1, 2, 3, 4 и 5 мл рабочего стандартного раствора с содержанием 80 м г/мл исследуемого вещества, добавляют по 3 мл боратного буфера и по 2 мл 3 М раствора нитрата натрия. Содержимое пробирок доводят до объема 10 мл бидистиллированной водой. Полученные растворы полярографируют. Градуировочный график строят в координатах высота полярографической волны — концентрация раствора (мкг/мл). [c.202]

Чтобы найти концентрацию вещества, достаточно измерить величину предельного диффузионного тока, протекающего в цепи, который пропорционален концентрации определенного вещества в растворе. Высота полярографической волны характеризует величину предельного диффузионного тока и дает возможность установить концентрацию анализируемого вещества, в результате чего отпадает необходимость в проведении электрохимической реакции во всем объеме раствора. [c.22]

С другой стороны, как указывалось выше, амперометрическое титрование можно применять и для определения весьма малых количеств вещества. В этом отношении оно также имеет известные преимущества перед полярографическим методом. Последний рекомендуется, как правило, для определения концентраций порядка 10 —10 М при меньших концентрациях волна, обусловленная определяемым ионом, становится слишком маленькой, а увеличение чувствительности гальванометра приводит к усилению влияния остаточного тока, затрудняющего определение. При помощи амперометрического титрования можно определять концентрации порядка 10 и даже 10 М (несколько микрограмм в титруемом объеме раствора), пользуясь кривыми формы б. [c.24]

На рис. 17 видно также, что при снятии полярограммы ртути (II) [или смеси ртути (II) и железа (1И)] в направлении увеличения положительной поляризации электрода на вольт-амперной кривой появляется анодный пик, после чего сила тока падает до нуля. Этот пик отражает процесс окисления ртути, которая выделилась на электроде во время его поляризации при потенциалах более отрицательных, чем +0,7 в (НВЭ). Совершенно аналогичная картина наблюдается в случае полярографирования золота, серебра, меди и других катионов, восстановление которых сопровождается выделением осадка металла на платиновом электроде, с той лишь разницей, что положение анодных пиков относительно оси абсцисс будет различным чем более электроположителен выделившийся металл, тем при более положительном потенциале происходит его окисление. Потенциал, соответствующий анодному пику того или иного металла, не является постоянной, величиной и зависит от целого ряда факторов, в первую очередь от состава фона, от скорости снятия поляризационной кривой и от количества металла, выделившегося на поверхности индикаторного электрода. От последних двух факторов зависит также глубина пика, а именно чем больше скорость наложения потенциала и чем больше выделилось металла на электроде, тем больше анодный ток. Если соблюдаются одни и те же условия снятия вольт-амперных кривых, то глубина пика оказывается прямо пропорциональной концентрации ионов металла в растворе, а также времени предварительного его осаждения на электроде. Эта закономерность положена в основу полярографических определений с предварительным накоплением вещества на твердом индикаторном электроде 125-127 [c.61]

Полярографические определения не требуют завершения процесса выделения вещества во всем объеме раствора. Процесс завершается лишь в пределах приэлектродного микрослоя. Это, естественно, ведет к резкому сокращению времени, затрачиваемому на анализ. Так как сила тока, протекающего через полярографическую ячейку, очень мала, то концентрация вещества во всем объеме раствора практически не меняется, что позволяет произвести любое число повторных определений в этой же пробе. [c.251]

Представим себе ряд полярограмм (рис. 133, а), снятых для растворов со все уменьшающейся концентрацией данного катиона, вплоть до концентрации, определяемой произведением растворимости его какой-либо труднорастворимой соли. Если предельные токи полученных кривых соотнести с концентрациями исследованных растворов так, как это показано на рис. 133, б, то полученная прямая будет выражать ту же закономерность, что и график, необходимый для полярографических определений по методу калибровочных кривых, — прямую пропорциональность между величиной предельного тока и концентрацией определяемого вещества в условиях, когда этот ток является нормальным диффузионным током. [c.250]

В аналитической практике широко используется концентрирование примесей из большого объема анализируемого раствора связыванием их в малорастворимые соединения. С другой стороны, в последнее время в полярографическом анализе начали применять концентрирование определяемого веш ества непосредственно на электроде с последующей регистрацией поляризационной кривой электрорастворения и определением концентрации соответствующих ионов в растворе по величине максимального тока электрорастворения. Подробно описано концентрирование ионов металлов в виде соответствующей амальгамы на стационарном ртутном электроде [1—12]. В ряде работ предлагается накапливать определяемое вещество в виде осадка металла на твердом платиновом [13—15] или графитовом [16—18] электроде. [c.185]

Предельная точность, которая может быть достигнута при рядовых полярографических определениях, лежит в пределах 1 % (относительного), хотя некоторые исследователи считают полярографический метод более точным. Следовательно, полярография лучше всего применима для определения малых количеств веществ. Измерению обычно поддаются концентрации, лежащие в пределах от 0,01 до 10 миллимолярной. При концентрациях, выходящих ва эти пределы, растворы концентрируют или разбавляют. При концентрациях ниже 0,2 миллимолярной точность определения значительно уменьшается. [c.172]

Для полярографического определения меркаптанной серы в сырых нефтях зависи мость предельного тока от концентрации изуча ась для меркаптанов, введенных в бензольный раствор сырой нефти (нефть разбавлялась бензолом в 20—25 раз). Оказалось, что величина предельного тока для меркаптанной серы, введенной в бензольный раствор нефти, меньше, чем для меркаптанной серы той же концентрации в бензоле (см. рис. 2). Это объясняется, по-видимому, вязкостью нефти и наличием каких-нибудь поверхностно-активных веществ, затрудняющих адсорбцию атомов серы на поверхности ртутной капли. Поэтому при полярографическом определении меркаптанной серы в нефтях для построения калибровочного графика необходимы меркаптаны, растворенные в бензольном растворе нефти. [c.270]

Результаты полярографического определения изменения концентрации органических веществ в процессе электролиза и спектрофотометрические определения показывают, что хотя убыль органического вещества в результате катодного восстановления (или анодного окисления) действительно происходит, эта убыль в сотни раз меньше количества прошедшего через раствор электричества. Следовательно, уменьшение наводороживания происходит не вследствие изменения природы катодного процесса (вместо разряда ионов гидроксония —восстановление органических молекул), а в результате изоляции поверхности металла катода адсорбционным слоем, состоящим из частиц (молекул или ионов) органического вещества. Доказательством адсорбционного механизма действия органических веществ является вид кривых число оборотов — концентрация добавки (рис. 5.22), напоминающих изотермы адсорбции. Образование адсорбционного слоя органических частиц проявляется также медленном росте потенциала катода после введения органической добавки. [c.208]

Эмпирически было установлено, что максимумы 1-го и 2-го рода могут быть устранены, если в раствор добавить органическое вещество, которое достаточно хорошо адсорбируется в широкой области потенциалов. Снижение полярографических максимумов в присутствии органических веществ объясняется изменением поверхностной концентрации адсорбированных молекул при движении ртутной поверхности. Например, при движении ртути от пижней части к шейке капли происходит растяжение поверхности нижней части капли, поверхностная концентрация адсорбированного вещества на этом участке понижается, а пограничное натяжение соответственно повышается. Наоборот, в верхней части капли происходит увеличение поверхностной концентрации органического вещества, снижающее пограничное натяжение. Поэтому возникает сила, действующая в направлении от шейки к нижней части капли и вызывающая ослабление, а в определенных условиях и полное прекращение тангенциальных движений поверхности. Кроме того, необходимо учитывать, что в области адсорбции органического вещества электрокапиллярная кривая становится, как правило, более плоской и различия в пограничном натяжении между разными участками капли уменьшаются. [c.204]

Величина потенциала полуволны при восстановлении каждого вида ионов имеет вполне определенное значение. Это позволяет проводить качественный анализ раствора. Высота полярографической волны пропорциональна концентрации восстанавливающегося вещества [уравнение (Х.8)], и поэтому ее измерение служит для количественных определений. Полярографический метод весьма чувствителен и позволяет проводить количественные определения вплоть до концентраций порядка 10 11юль/л. Применяемые в настоящее время для этой цели [c.198]

Явление концеитрационнон поляризации лежит в основе важного метода анализа веществ, который называется полярографией. Такой анализ проводят путем измерения предельного тока насыщения оо в исследуемых водных растворах, поскольку согласно уравнению (УП.ЗО) эта величина пропорциональна концентрации данного иона в объеме раствора. Преимущество метода состоит в том, что он позволяет определять сразу концентрации нескольких разных ионов. Это обусловлено тем, что разряд каждого типа ионов происходит при различных потенциалах и плотностях тока. Полярографический метод очень чувствителен и позволяет определять весьма малые концентрации — порядка 10 моль/л. Кроме того, полярографические определения осуществляются автоматически с помощью приборов (полярографов), которые одновременно записывают приложенное для электролиза напряжение и плотность тока. [c.139]

ТО есть на поляризацию индикаторного электрода расходуется только часть налагаемого напряжения. Но при условии, что площадь поверхности анода во много раз больше, чем у катода, поляризацией анода можно пренебречь, потому что из-за малой плотности тока его потенциал будет оставаться нрактически постоянным. Если сопротивление раствора уменьшить, то слагаемым Ш можно пренебречь, потому что в полярографической ячейке редко возникают токи, сила которых выше нескольких десятков микроампер. Для снижения сопротивления в анализируемый раствор вводят избыток индифферентного электролита, или просто фона. В качестве фона пригодны различные соли щелочных и щелочноземельньк металлов, растворы кислот, щелочей, а также разнообразные буферные смеси. Нри этих условиях можно полагать, что практически все налагаемое на ячейку внешнее напряжение расходуется на изменение нотенциала индикаторного электрода, то есть в и Е . Перед регистрацией нолярограммы необходимо удалить из раствора растворенный кислород, который восстанавливается на ртутном электроде. Растворимость кислорода в разбавленньк растворах электролитов довольно высокая, около 10 " моль/л, поэтому он мешает полярографическому определению большинства веществ. Из раствора кислород можно удалить, барботируя через него какой-либо электрохимически инертный газ (азот, гелий, аргон). В этом случае ячейка должна быть достаточно герметичной, а избыток газа следует отводить через гидрозатвор. Во время регистрации нолярограммы, для того чтобы кислород воздуха не попадал в ячейку, над поверхностью раствора рекомендуется пропускать ток инертного газа. Для удаления растворенного кислорода необходимо 15-20 минут барботировать инертный газ, а при работе с низкими концентрациями вещества и в случае очень точньк измерений требуется увели- [c.165]

Методы II группы. Полярографическое исследование окисления марганца на платиновом микроэлектроде выполнено в кислой, нейтральной и аммиачной средах [581, 582] (рис. 15 — 17). В кислой и нейтральной средах Мп (II) окисляется до Mn(III), а в аммиачной до Mn(IV). Вид полярограмм анодного окисления Мп(П) зависит от его концентрации и концентрации H2SO4 [580, 596]. Анодному окислению Мп(П) не мешают Fe(III), Fe(II), Al(III) и H +, а также ионы С1 и органические вещества. Количественное определение марганца в сплавах меди [582], почвах [580] производят на фоне аммиачного раствора. Волна анодного окисления Мп(П) образуется в щелочном тартратном растворе. На этом фоне определено содержание марганца в присутствии Fe(III), Ni(II) и Со(П) [1508]. В присутствии меди полярографическое определение марганца на этом фоне проводить нельзя. Метод применяют при анализе стандартных горных пород [883]. [c.77]

Полярографический метод, в основе которого лежит зависимость между потенциалом поляризуемости рабочего электрода и силой тока, протекающего через раствор, пропорциональной концентрации определяемого вещества. Полярофафия позволяет анализировать ионы металлов, многие анионы, неорганические и органические вещества, способные к элекфохимическому окислению или восстановлению. Полярофафия дает возможность определить несколько металлов, содержащихся в растворе, без предварительного разделения, осуществить большое количество повторных определений из одной и той же пробы. [c.249]

Поскольку отношение коэффициентов диффузии окислителя и восстановителя очень близко к единице, потенциал полуволны обратимой реакции очень тесно связан со стандартным потенциалом соответствующей реакции. Потенциал полуволны независимо от того, измерен ли он по катодной, по анодной волне или по волне, которая является частично катодной, а частично анодной, после введения поправки на i должен быть равен нормальному электродному потенциалу реагирующей системы. Если вещество вначале полярографируют в окисленной форме, а затем в восстановленной и получают идентичные потенциалы полуволны, которые соответствуют нормальному потенциалу той же системы, определенному потенциометр ически, то это служит очень хорошим критерием обратимости данной системы. Потенциалы полуволны не зависят от концентрации электроактивного вещества, так как в точке полуволны отношение концентраций окисленной и восстановленной форм "на поверхности электрода имеет одно и то же постоянное значение. Это значение близко к единице независимо от концентраций в объеме раствора. Поскольку потенциалы разложения зависят от концентрации, в сводках полярографических окислительных и вое- [c.345]

Полярографическое определение цистина и окисленного глутатиона в присутствии друг друга основано на том факте, что такие поверхностно-активные вещества, как тимол, при соответствующей концентрации смещают волну цистина к более отрицательным потенциалам, в то время как на пептидную волну они практически не влияют [250]. В полярографическую ячейку вводят 2 мл 1 М уксусной кислоты и 2 мл 1 М раствора КС1. В ячейку вводят также образец, содержащий дисульфиды с общей концентрацией 0,0005—0,015 М, и приливают воду до общего объема 20 мл. К освобожденному от воздуха раствору добавляют 0,6—0,7 мл насыщенного раствора тимола и с помощью КРЭ определяют диффузионные токи при —0,5 и —0,9 в. По величинам iJ , измеренным при —0,9 в для окисленного глутатиона и цистина, и по величинам тока, измеренным в смеси при —0,5 и —0,9 в, можно вычислить концентрации пептида и цистина с точностью до 3—6%. Отношение окисленного глутатиона и цистина может изменяться от 0,1 до 2,4. Эта методика особенно пригодна для определения дисульфидсодержащих пептидов и цистина в растворах частично гидролизованных белков. Она имеет большое значение при исследованиях скорости гидролиза и денатурации белка в биологических материалах, таких, как сыворотка крови. [c.394]

В качестве одного из весьма эффективных, широко применяющихся в кинетических исследованиях методов анализа стабильных веществ необходимо упомянуть полярографический метод [51] анализа веществ, растворимых в воде и других растворителях. Принцип этого метода заключается в снятии вольт-ампсрной характеристики раствора, содержаще, и анализируемые вещества, при помощи ртутного капельного электрода. Окислительно-восстановительные реакции присутствующих в растворе веществ, протекающие на капельном электроде при определенных, сво 1ст-венных данному веществу напряжениях, обусловливают скачки тока на кривой ток напряжение. При этом величина скачка (волны) определяется концентрацией данного вещества (величина скачка обычно пропорциональна концентрации), положение же скачка — природой этого вещества. В качестве примера на рис. 15 показана полярограмма, иллюстрирующая определение альдегидов и перекисей в продуктах окисления уксусною альдегида СН3НСО [206]. Кривая 1 представляет собой вольт-ампер- [c.71]

Системы М, М, L и М, М% L, Н, содержащие вспомогательный ион металла используются реже, но они особенно удобны в тех случаях, когда можно определять свободную концентрацию вспомогательного вещества М потенциометрическим методом. Броссе и Орринг [40, 41] и позднее группа работников в Беркли [66] и другие [310] использовали в качестве вспомогательного вещества при исследовании комплексов со фтором ион Fe(III). В качестве вспомогательных ионов при потенциометрических исследованиях комплексов металлов, в том числе аминополикарбоксилатов, использовались также u(II) [116], Ag(I) [176] и Hg(II) [269]. В качестве вспомогательного иона при полярографических исследованиях применяли РЬ(П) [163]. Для изучения систем типа М, М, L использовались и другие методы, в том числе спектрофотометрия удобным вспомогательным ионом металла при этом является Fe (III) [137, 164], так как он образует интенсивно окрашенные комплексы. Растворимость малорастворимых солей M Lg в растворах, содержащих М и L, интерпретировалась как указание на образование комплексов ML [78, 203]. Физиологические методы применялись для определения вспомогательных ионов кальция [125]. [c.23]

И концентрацией в полярографии применяют многокапельные и струйчатые электроды. На рис. 283 изображен многокапельный электрод, состоящий из пористой стеклянной пластинки, из которой в раствор капает большое число капель ртути. Величина предельного тока в этом случае значительно возрастает, что дает возможность определять в растворе очень малые концентрации веществ. Недостатком этих электродов является большой расход ртути, трудность установления стабильного режима капания и сильное возрастание всяческих помех, сопровождающих полярографическое определение. [c.466]

Количественный полярографический анализ основан на измерении диффузионного тока (высоты волны), который при-сохранении постоянства остальных факторов пропорционален Концентрации электрохимически разлагающихся веществ. Сила тока зависит также от размеров капель ртути, скорости их вытекания цг капилляра и температуры раствора. Установлены отклонения, которые допустимы при регулировании этих факторов Полярографические волньь часто имейт неправильную форму или максимумы, которые для получения точных результатов должны быть устранены. Отсюда следует, что полярографические определения лучше проводить путем сравнения результатов измерения на одном и том же приборе исследуемого и стандартного растворов приблизительно одинакового состава [c.172]

За последние 10—15 лет развились два новых направления в полярографии, которые позволяют существенно повысить чувствительность этого метода. Полярография с накоплением и, в первую очередь, амальгамная полярография с накоплением, основана на предварительном электролитическом концентрировании определяемой примеси на поверхности или в объеме микроэлектрода с дальнейшим полярографическим определением этого элемента по току окисления его амальгамы или растворения пленки. Пульсполярография основана на определении микроконцентраций обратимо восстанавливающихся веществ в растворе по кривым зависимости переменной составляющей тока в цепи электролизера от постоянной составляющей пульсирующего напряжения поляризации. Методами полярографии с накоплением удается определять вещества в концентрации до 10- М. Современные пульсполярографы с эффективной отсечкой емкостного тока — квадратно-волновой поляро-граф и вектор-полярограф дают возможность определять концентрации вещества до 10 М и ниже. В сочетании с накоплением вектор-полярограф обеспечивает возможность анализа веществ до концентрации 10 9 М. Пульсполярография отличается значительно большей разрешающей способностью и несколько меньшей трудоемкостью в варианте с накоплением, чем классическая. [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология