Вольтамперометрия. Вольтамперограмма

Содержание

Слайд 2

Вольтамперограмма Вольтамперная кривая – вольтамперограмма – кривая зависимости тока от напряжения. Качественные и количественные характеристики процесса.

Вольтамперограмма

Вольтамперная кривая – вольтамперограмма – кривая зависимости тока от напряжения.
Качественные

и количественные
характеристики
процесса.
Слайд 3

Ячейка Анод – процессы окисления Катод – процессы восстановления Напряжение, наложенное

Ячейка

Анод – процессы окисления
Катод – процессы восстановления
Напряжение, наложенное на ячейку:
Е =

ЕА – ЕК + iR
iR – падение напряжения при прохождении тока через раствор
Для ↓iR – добавление индифферентного электролита (фона).
Слайд 4

Вольтамперограмма фона Рабочий диапазон токов зависит от природы фонового электролита и материала электрода. + Е, В

Вольтамперограмма фона

Рабочий диапазон токов зависит от природы фонового электролита и материала

электрода.

+ Е, В

Слайд 5

Вольтамперограмма Электроактивное вещество – окисляется или восстанавливается на электроде. Качественная характеристика

Вольтамперограмма

Электроактивное вещество – окисляется или восстанавливается на электроде.

Качественная характеристика – потенциал

полуволны.
Количественная – предельный (диффузионный) ток

Cu2+ + 2ē ↔ Cu0

Слайд 6

Вольтамперограмма Остаточный ток: - емкостный ток (формирование ДЭС у поверхности электрода)

Вольтамперограмма

Остаточный ток:
- емкостный ток (формирование ДЭС у поверхности электрода)
-

восстановление электроактивных примесей
После Е выделения – деполяризация электрода, вещество – деполяризатор
Предельный ток – зависит от диффузии частиц деполяризатора из глубины раствора (диффузионный ток)
Слайд 7

Обратимые и необратимые процессы i, мкА υox ≈ υred υox ≈

Обратимые и необратимые процессы

i, мкА

υox ≈ υred << υt

υox ≈ υred

>> υt

υox, υred –
скорость диффузии,
υt -
скорость э/х реакции

Слайд 8

Уравнение волны Критерий обратимости: tgα = 0.059/n 0.059 i E =

Уравнение волны

Критерий
обратимости:
tgα = 0.059/n

0.059 i
E = E1/2 -

—— lg ——
n iдиф-i

tgα = ΔE/Δlg

Слайд 9

Классическая полярография Полярография – использование ртутно-капающего электрода (РКЭ). Скорость развертки потенциала

Классическая полярография

Полярография – использование ртутно-капающего электрода (РКЭ). Скорость развертки потенциала –

мВ/c.
Проблемы: чем выше фоновый ток, тем ниже чувствительность определения.
Слайд 10

Современные разновидности Классическая полярография Осциллографическая (циклическая) Инверсионная Импульсная Квадратно-волновая переменно-токовая Синусоидальная переменно-токовая

Современные разновидности

Классическая полярография <10-5 М
Осциллографическая
(циклическая)
Инверсионная
Импульсная
Квадратно-волновая
переменно-токовая
Синусоидальная
переменно-токовая

Слайд 11

Циклическая ВА С быстрой линейной разверткой потенциала Imax >> Iдиф ,

Циклическая ВА

С быстрой линейной
разверткой потенциала
Imax >> Iдиф , Iемк↓
ПО =

10-6 М

Критерий
обратимости:
Iк = Iа,
ΔЕк,а = Ек – Еа = = 0.059/n

Слайд 12

Импульсная ВА Нормально-импульсная вольтамперометрия ПО = 5×10-7 М

Импульсная ВА

Нормально-импульсная вольтамперометрия
ПО = 5×10-7 М

Слайд 13

Импульсная Дифференциально-импульсная ВА ПО = 1×10-8 М

Импульсная

Дифференциально-импульсная ВА
ПО = 1×10-8 М

Слайд 14

Переменно-токовая ВА Синусоидальная ПО = 5×10-7 М Квадратно-волновая ПО = 5×10-8 М

Переменно-токовая ВА

Синусоидальная ПО = 5×10-7 М

Квадратно-волновая ПО = 5×10-8 М

Слайд 15

Синусоидальная переменно-токовая ВА σ - полуширина пика (ширина на половине высоты)

Синусоидальная переменно-токовая ВА

σ - полуширина пика (ширина на половине высоты)

Критерий
обратимости:
σ

= 90/n

Еmax = Е1/2

Слайд 16

Инверсионная ВА (ИВА) ПО = 1×10-10 М Предварительное концентрирование на ИЭ

Инверсионная ВА (ИВА)

ПО = 1×10-10 М
Предварительное концентрирование на ИЭ
Концентрирование – при

потенциале Iпред
Если процесс накопления вещества на электроде – восстановление, то развертка потенциала (растворение вещества с электрода) – окисление → анодная ИВА
Накопление – окисление, развертка – восстановление → катодная ИВА
Слайд 17

Инверсионная ВА (ИВА) Анодная ИВА Накопление: М+ + ē→М0 Растворение: М0- ē→М+

Инверсионная ВА (ИВА)

Анодная ИВА

Накопление:
М+ + ē→М0

Растворение:
М0- ē→М+

Слайд 18

Амперометрическое титрование За процессом титрования следят по изменению предельного тока, который

Амперометрическое титрование

За процессом титрования следят по изменению предельного тока, который зависит

от концентрации Х, R или Р:
X + R → P, где
Х – определяемое вещество
R - титрант
Р - продукт
Слайд 19

Амперометрическое титрование Вид кривых титрования, если электроактивен 1) Х 2) R

Амперометрическое титрование

Вид кривых титрования, если электроактивен
1) Х 2) R 3)

Ркя

4) Х и R, Х > R 5) R и Р, R > Р 6) Х и Р, Х > Р

7) Х и R, Х < R 8) R и Р, R < Р 9) Х и Р, Х < Р

Слайд 20

Кондуктометрия и кулонометрия Кондуктометрия - измерение электропроводности раствора Кулонометрия - измерение

Кондуктометрия и кулонометрия

Кондуктометрия - измерение электропроводности раствора

Кулонометрия - измерение количества электричества,

затраченного на электрохимическое окисление или восстановление вещества.
Закон Фарадея: m = AQ/Fn, где Q=It