Кинетические методы анализа

и концентрацией реагирующих веществ выражается в виде:

Где: k – наблюдаемая скорость реакции, τ - время, [A], [B] – концентрации реагентов А и В; n, m – стехиометрические коэффициенты.

Внимание! Перед производной ставится знак «+», если индикаторное вещество образуется в ходе реакции, а «−», если оно расходуется.

Если [B]>>[A] , то [B]=const, тогда

где k’=k⋅[B].

Интегрируем:

- Основное уравнение кинетических методов.

Обычно используются уравнения первого порядка (n=1).

метод носит название каталиметрии
Каталиметрия в анализе ОЧВ используется, в основном, для определения переходных металлов (Fe, Co, Pt, Pd, Rd и др. ), которые чаще всего являются катализаторами.
В основе каталиметрии лежит какая-либо каталитическая реакция, а целью – определение концентрации катализатора.

реакции, выделяясь в конце реакции в неизмененном химическом состоянии.
После каждого элементарного химического акта катализатор регенерируется и может вступать во взаимодействие с новыми молекулами реагентов.

Малые нестехиометрические количества катализаторов могут на много порядков увеличивать скорость химической реакции. Это обусловлено значительным снижением энергии активации, в результате чего резко возрастает концентрация активированных комплексов.

Предел обнаружения:
для примесей Fe, Ni, Cr, Ti, Cu - 10-6 – 10-7 масс. %,
Mn в пробе при его концентрации 10-9 масс. %,
Со – 10-10 масс.%.
Чувствительность методик каталиметрии превышает чувствительность спектрального анализа.

Недостаток:
Недостаточная избирательность, т.к. одну и ту же реакцию могут катализировать ионы различных металлов. Поэтому очень важен правильный выбор каталитической реакции.
Иногда определяемую примесь предварительно выделяют из пробы, например, за счет экстракции (экстракционно-каталитический метод).

индикаторной.
Вещества, по изменению концентрации которых во времени проводят анализ – индикаторные вещества.
Внимание! Определяемый ион не является индикаторным веществом!
Чаще всего индикаторная реакция – ОВР с участием окрашенных соединений. Для определения концентрации – спектрофотомерия.

Пример:
Предел обнаружения меди при реакции окисления гидрохинона Н2О2 [CCu]min=10-6 – 10-7 масс. %.

вещества,
τ - время,
k – наблюдаемая константа скорости реакции,
Сk0– концентрация катализатора,
Пс – произведение концентрации реагирующих веществ.

Кругооборотное число - число циклов, в которых участвует одна частица катализатора в единицу времени: