Инструментальные методы анализа

Сентябрь 2, 2022

Главная
Алгебра
Инструментальные методы анализа

Содержание

2. Коэффициент чувствительности S: у = S ∙ X Δ у у2 – у1 у3 – у2
3. Электрохимические методы анализа (ЭХМА) Классификация ЭХМА По природе измеряемого параметра электрохимической ячейки Метод Измеряемый параметр Условия
4. Потенциометрия Уравнение Нернста: RT aOх Е = Е0 + ∙ ln ∙ aНР nF aRed Индикаторные
5. Активные металлические электроды I-го рода (Ag, Pb, Cu, Cd): E = E0Ag+/Ag + 0.059 ∙ lg
6. Электроды с твердыми кристаллическими мембранами: Электрод Раствор I Мембрана Раствор II Электрод cравнения I (анализируемый) (внутренний)
7. Пример. Фторидселективный электрод (мембрана сделана из монокристалла LaF3) 1 4 3 2 1 – пластинка из
8. Электроды с жесткой матрицей (стеклянный): Н+ + Na2SiO3 ↔ NaНSiO3 + Na+ Уравнение Никольского: ЕН =
9. Устройство стеклянного электрода 1 2 3 4 1 – токоотвод 2 – серебряная проволока 3 –
10. Электроды на основе мембран с подвижным носителем (с жидкими мембранами) – кальцийселективный электрод: 1 2 3
11. Сенсибилизированные электроды Газочувствительные электроды – электрод для определения аммиака: 1 2 3 4 5 1 –
12. Ферментные электроды – электрод для определения мочевины по ферментативной реакции: уреаза 2Н2О + Н+ + СО(NH2)2
13. Практическое определение содержания ионов методом прямой потенциометрии Уравнение связи: RT ЕИСЭ = const + ∙ lg
14. Приемы определения концентрации ионов 1. Метод градуировки электрода. 2. Метод градуировочного графика: Е, мВ рМ 1
15. 3. Метод добавок: n (E1 – K’) - lg CXjX = ; aX = CXjX 0.059
16. Потенциометрическое титрование (ПМТ) Е, мВ V (R), мл Е1 Е2 Е1n1 + E2n2 Ет.э.= n1 +
17. ΔЕ ΔV V (R), мл Vт.э. По первой производной:
18. ΔЕ2 ΔV2 V (R), мл Vт.э. По второй производной:
19. ΔV ΔЕ V (R), мл Vт.э. Метод Грана
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Коэффициент чувствительности S: у = S ∙ X
Δ у у2

– у1 у3 – у2
S = = =
Δ С С2 – С1 С3 – С2
Нижний предел обнаружения (НПО), Cmin, p :
3Sхол.
Cmin, p =
S
Критерии воспроизводимости:
- отклонение от среднего результата серии измерений (α)
- размах выборки (ω)
Стандартное отклонение S:
∑ (уi – уср.)2
S = , V = S2
n ∙ (n – 1)
Доверительный интервал: Хср. ± Stp

Слайд 3

Электрохимические методы анализа (ЭХМА)
Классификация ЭХМА
По природе измеряемого параметра электрохимической ячейки
Метод Измеряемый

параметр Условия
измерения
Потенциометрия Потенциал Е, В J = 0
Вольтамперометрия Ток J, мкА J = f (Еналож.)
Кулонометрия Количество электричества Q, Кл Е = const
Кондуктометрия Удельная электропроводность J ~ 1000 Гц
χ, См ∙ см-1
Электрогравиметрия Масса m, г J = const,
E = const

Слайд 4

Потенциометрия
Уравнение Нернста:
RT aOх
Е = Е0 + ∙ ln

∙ aНР
nF aRed
Индикаторные электроды
металлические мембранные (ионселективные)
активные инертные сенсибилизированные с неподвижным
(Pt, Au) (ферментные) носителем (жидкие)
I-го рода II-го рода
(Ag, Cu, (Ag/AgCl, с кристаллической c жесткой
Pb, Cd) Hg/HgCl2) мембраной (Ag2S) матрицей (стеклянный)

Слайд 5

Активные металлические электроды I-го рода (Ag, Pb, Cu, Cd):
E =

E0Ag+/Ag + 0.059 ∙ lg aAg+
Электроды II-го рода (Ag/AgCl//р-р KCl):
E = E0AgCl/Ag,Cl - 0.059 lg aCl- = 0.222 В
Инертные металлические электроды (Pt, Au):
RT aOx
Е = E0Ох/Red + ∙ ln
nF aRed
Ионселективные (мембранные) электроды:
0.058
ЕХ = ∙ lg aХ, Х – определяемый ион
n

Слайд 6

Электроды с твердыми кристаллическими мембранами:
Электрод Раствор I Мембрана Раствор II

Электрод
cравнения I (анализируемый) (внутренний) сравнения II
Разность потенциалов: Е1 – Е2 = ЕМ – мембранный потенциал
а1
ЕМ = 0.059 ∙ lg , так как раствор II имеет а2 = const, тогда:
а2
ЕМ = const + 0.059 ∙ lg а1

Слайд 7

Пример. Фторидселективный электрод (мембрана сделана из
монокристалла LaF3)
1
4
3
2
1 – пластинка

из LaF3
2 – внутренний стандартный
раствор (0.1М NaF)
3 – внутренний электрод
сравнения
4 - токоотвод

Слайд 8

Электроды с жесткой матрицей (стеклянный):
Н+ + Na2SiO3 ↔ NaНSiO3

+ Na+
Уравнение Никольского:
ЕН = а + в ∙ lg (аН+ + КН+,аi)

Е, мВ

рН

200

- 200

Слайд 9

Устройство стеклянного электрода
1
2
3
4
1 – токоотвод
2 – серебряная проволока
3 – 0.1М раствор

HCl,
4 – стеклянная мембрана

Слайд 10

Электроды на основе мембран с подвижным носителем (с жидкими мембранами) –

кальцийселективный электрод:

1 – мембрана
2 – внутренний стандартный
раствор
3 – ионит
4 – внутренний электрод
сравнения

Слайд 11

Сенсибилизированные электроды
Газочувствительные электроды – электрод для определения аммиака:
1
2
3
4
5
1 – гидрофобная газопроницаемая

мембрана
2 – внутренний раствор электрода
(0.01М раствор NH4Cl +
0.1М раствор KCl)
3 – анализируемый раствор
4 - NH4+ - селективный электрод
5 – электрод сравнения

Слайд 12

Ферментные электроды – электрод для определения мочевины по ферментативной реакции:
уреаза
2Н2О

+ Н+ + СО(NH2)2 → 2NH4+ + HCO22-
рН = 7

1 – гель, содержащий фермент уреазу
2 – стеклянная мембрана, селективная
к NH4+ - иону
3 – внутренний стандартный раствор
NH4+
4 – субстрат – определяемое вещество
5 – внутренний электрод сравнения

Слайд 13

Практическое определение содержания ионов методом прямой
потенциометрии
Уравнение связи:
RT
ЕИСЭ =

const + ∙ lg aM
nF
Крутизна электрода:
RT 0.059
Е = const + S ∙ lg aM, где S = =
nF n
для стеклянного электрода: Е = 0.059 ∙ lg aН+
Обозначим -lg aM = рМ (-lg aН+ = рН или -lg aNa+ = рNa), тогда:
Е = const – SpM, следовательно:
E – const
SpM = (1)
S

Слайд 14

Приемы определения концентрации ионов
1. Метод градуировки электрода.
2. Метод градуировочного графика:
Е,

мВ

рМ

ЕХ

рМ = Х
СМ = 10-Х

Слайд 15

3. Метод добавок:
n (E1 – K’)
- lg CXjX =

; aX = CXjX
0.059
CX ∙ VX + Сст. ∙ Vст. n (E2 – K)
- lg ∙ jX = , отсюда:
VX + Vст. 0.059
Сст. ∙ Vст. VX
СX = ∙ (10 - ) -1
VX + Vст. VX + Vст.

- n ∙ (E2 – E1)
0.059

Слайд 16

Потенциометрическое титрование (ПМТ)
Е, мВ
V (R), мл
Е1
Е2
Е1n1 + E2n2
Ет.э.=
n1 +

Ox1 – n1e- → Red1

Red2 + n2e- → Ox2

Слайд 17

ΔЕ
ΔV
V (R), мл
Vт.э.
По первой производной:

Слайд 18

ΔЕ2
ΔV2
V (R), мл
Vт.э.
По второй производной:

Слайд 19

Инструментальные методы анализа

Содержание

Коэффициент чувствительности S: у = S ∙ X Δ у у2

Электрохимические методы анализа (ЭХМА)Классификация ЭХМАПо природе измеряемого параметра электрохимической ячейкиМетод Измеряемый

Потенциометрия Уравнение Нернста: RT aOх Е = Е0 + ∙ ln

Активные металлические электроды I-го рода (Ag, Pb, Cu, Cd): E =

Электроды с твердыми кристаллическими мембранами: Электрод Раствор I Мембрана Раствор II

Пример. Фторидселективный электрод (мембрана сделана из монокристалла LaF3)14321 – пластинка

Электроды с жесткой матрицей (стеклянный): Н+ + Na2SiO3 ↔ NaНSiO3

Устройство стеклянного электрода12341 – токоотвод2 – серебряная проволока3 – 0.1М раствор

Электроды на основе мембран с подвижным носителем (с жидкими мембранами) –

Сенсибилизированные электродыГазочувствительные электроды – электрод для определения аммиака:123451 – гидрофобная газопроницаемая

Ферментные электроды – электрод для определения мочевины по ферментативной реакции: уреаза2Н2О

Практическое определение содержания ионов методом прямой потенциометрииУравнение связи: RT ЕИСЭ =

Приемы определения концентрации ионов1. Метод градуировки электрода.2. Метод градуировочного графика: Е,

3. Метод добавок: n (E1 – K’) - lg CXjX =

Потенциометрическое титрование (ПМТ)Е, мВV (R), млЕ1Е2 Е1n1 + E2n2Ет.э.= n1 +

ΔЕΔVV (R), млVт.э.По первой производной:

ΔЕ2ΔV2V (R), млVт.э.По второй производной:

ΔVΔЕV (R), млVт.э.Метод Грана

Похожие презентации