Тема 4 вольтамперометричні методи аналізу


Ртутний капаючий електрод



Сторінка2/13
Дата конвертації19.08.2021
Розмір1.59 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13
Ртутний капаючий електрод (Рис. 4.1.) в якості індикаторного має цілий ряд переваг, зокрема це такі:



1) При постійній швидкості витікання каплі ртуті величина максимальної поверхні каплі є завжди однакова і добре відтворюється;

2) Періодичне обновлення каплі ртуті дозволяє постійно мати чисту поверхню електрода;

3) Область поляризації ртутного електрода досить широка: в кислих розчинах відновлення іонів водню спостерігається при потенціалах від

-1,2 В до -1,5 В в залежності від концентрації кислоти. В нейтральних та лужних розчинах інтервал поляризації розширюється до -2 В і навіть -2,2 В.



Рис. 4.1. Схема ртутного капаючого електрода

В області додатних потенціалів використання ртуті обмежене, поскільки уже при потенціалі близькому до нуля йде окислення ртуті в лужному середовищі. Значить реальна область поляризації – це катодна від 0 В до -2,2 В в лужному, від +0,4 В до -1,5 В у кислому середовищах.

До недоліків ртутного капаючого електрода варто віднести:

1) громіздкість конструкції електрода і знання особливих прийомів при роботі з ним;

2) токсичність металічної ртуті, що викликає створення особливих умов згідно правил техніки безпеки.

Для виготовлення ртутного капаючого електрода використовують тонкий скляний капіляр, d=0,05 мм, довжиною 5-10 см. Такий капіляр приєднують до резервуара із ртуттю і регулюють швидкість витікання.


Одержання та характеристика полярограм

Для одержання полярограм необхідно скласти полярографічну установку (як приклад вона продемонстрована на Рис. 4.2.).

Дана установка складається із:

1. джерела постійної напруги;

2. реостата АВ;

3. вольтметра;

4. гальванометра;

5. електролітичної комірки (ячейки) із ртутним капаючим електродом, де електродом порівняння є донна ртуть.



Електроди в полярографічній ячейці повинні різко відрізнятись: площа поверхні індикаторного електрода (катода) повинна бути в багато разів менша від площі поверхні електрода порівняння.

Рис. 4.2. Установка для полярографічного аналізу.


Для чого це робиться?

Зовнішня напруга (Еззов), яка накладається на електроди полярографічної ячейки витрачається на зміну потенціалу катода (Ек) (ртутного капаючого), потенціалу анода (Еа) (електрод порівняння, донна ртуть) і переборення опору розчину, IR (омічний склад напруги).



Але, якщо площа поверхні анода в багато разів більша за поверхню катода, то поляризацією анода можна знехтувати, тому що із-за малої густини струму на ньому його потенціал буде залишатись практично постійним. Якщо опір розчину зменшити, то і величиною IR теж можна знехтувати. Це досягається введенням в електролітичну ячейку індиферентного електроліту (фона). При цих умовах можна вважати, що вся накладаєма на ячейку напруга витрачається на зміну потенціалу катода, тобто ртутного капаючого електрода.

Якщо в полярографічну ячейку помістити електроліт, що містить катіон, який здатний відновлюватись на катоді (наприклад CdCl2, 10-3М), інертний електроліт (фон) – KCl (0,1М), то змінюючи величину потенціалу катода і вимірюючи при цьому величину сили струму,що протікає через ячейку, то ми одержимо характерну криву, або полярограму, яка матиме вид (Рис. 4.3.):



Із цієї вольтамперної кривої видно, що спочатку при невеликому потенціалі катода сила струму в електролізері буде невелика і зростатиме дуже повільно. При досягненні потенціалу, який відповідає потенціалу виділення катіона (його відновлення), іони металу починають відновлюватись на катоді і сила струму в електролізері різко зростає.

Проте зростання струму в електролізері не безкінечне. Наступає момент, коли збільшення потенціалу катода не приводить до відчутного збільшення струму і він майже не змінюється або змінюється дуже



Рис. 4.3. Класична полярограма

повільно. Тому на полярограмі можна чітко виділити три ділянки.



Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


База даних захищена авторським правом ©res.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка