Elektrocheminės analizės metodų klasifikacija

Darbo ištrauka

Elektrocheminės analizės metodų pagrindą sudaro vyksmai elektrocheminės celės elektrodų paviršiuje arba tarpelektrodinėje erdvėje. Vyksmo metu kinta įvairūs sistemos parametrai: tirpalo varža bei elektrinis laidumas, elektrodo potencialas, elektros dydis, elektros krūvio kiekis ir kt. Elektrocheminiai analizės metodai kaip tik ir remiasi funkcine minėtų parametrų priklausomybe nuo analizuojamosios medžiagos koncentracijos tirpale arba šie parametrai registruojami norint nustatyti ekvivalentinį titruojant tiriamąją medziagą pasirinktu etaloniniu tirpalu. Todėl minėti parametrai gali būti analiziniu signalu atliekant kokybinę ir kiekybinę medžiagos analizę.Elektrocheminės analizės metodai skirstomi į dvi grupes:metodus, kai analizuojant nevyksta elektrodinė reakcija ir dvigubojo elektrinio sluoksnio sandaros skaičiuojant nepaisoma (konduktometrine analizė, esant žemiems ir aukštiems elektrinio lauko dažniams);metodus, kurie remiasi elektrodinėmis reakcijomis, netekant srovei (potenciometrinė analizė) arba jai tekant (voltamperometrinė analizė, kulonometrinė analizė, agravimetrinė analizė). Ektrochemine analize galima nustatyti medžiagas, kai jų koncentracija nuo 1 mol/1 (rezultatai pasikartoja pakankamai tiksliai).Konduktometrinė analizėKonduktometrinė analizė pagrįsta tiriamųjų tirpalų elektrinio laidumo matavimu keičiantis jonų koncentracijai tirpale. Šiuo metodu galima tiesiogiai nustatyti medziagų koncentraciją tirpale. Paprastai tirpalų elektrinis laidumas priklauso ne tik nuo elektrolitų koncentracijos ir temperatūros, bet ir nuo jų kilmės bei grynumo, todėl toks koncentracijos nustatymo būdas nėra tikslus ir taikomas retai. Tikslesnis yra netiesioginis konduktometrinės analizės metodas — konduktometrinis titravimas ir jo atmaina — titravimas aukštadažniame lauke.Tirpalų elektrinis laidumasTirpaluose krūvininkai yra jonai. Jonų srautas j, t. y. skaičius jonų, pereinančių per tirpalo skerspjūvio vienetą per laiko vienetą, apskaičiuojamas iš lygties:j=j konvekcijos + j difuzijos + j migracijos + j šiluminės difuzijosŠioje lygtyje pirmasis narys apibrėžia jonų konvekcijos srautą, antrasis — molekulinę difuziją, trečiasis — jonų migraciją, ketvirtasis — šiluminę difuziją. Tirpalų elekt¬rinis laidumas paprastai tiriamas esant pastoviai temperatūrai (T = const, grad T = 0), todėl į jonų šiluminę difuziją galima nekreipti dėmesio. Realiose sistemose kiti trys efektai dažniausiai vyksta kartu ir dengia vienas kitą. Ribiniu atveju galima priimti, kad pasireiškia tiktai vienas iš jų. Pavyzdziui, nemaišomame homogeninės sudėties elektrolite į pirmajį narį galima nekreipti dėmesio. Norint išvengti komplikacijų, susijusių su kartu vykstančia difuzija, eksperimentus būtina atlikti taip, kad judant jonams nesusidarytų cheminio potencialo q gradiento.Dazniausiai molinis elektrinis laidumas reiškiamas S • cm2/mol, todėl (2.4 a) lygtyje koncentracija išreikšta mol/cm3. ...

Kiti mokslo darbai