Otázka: Instrumentální analýza – elektrochemické metody
Předmět: Analytická chemie
Přidal(a): Adriana03005
Instrumentální analýza – typy elektrod, potenciometrie, konduktometrie…
- podstatou je elektrochemické chování roztoků v závislosti na jejich složení a koncentraci
- objektem zkoumání je elektrochemický článek- soustava, kde analyzovaný roztok je v kontaktu s elektrodami
Potenciometrie
- je založená na měření rovnovážného napětí galvanického článku
- článek je sestaven z měrné a srovnávací elektrody
- potenciál měrné elektrody závisí na koncentraci sledované látky
- potenciál srovnávací elektrody je konstantní
Elektroda
- je heterogenní elektrochemický systém tvořený dvěma fázemi:
- jedna fáze – je vodičem 1. třídy, vede proud prostřednictvím elektronů
- druhá fáze – je vodičem 2. třídy, vede proud prostřednictvím iontů
Typy elektrod:
1) Elektrody I. druhu
- tvoří je prvek a jeho iont obsažený v roztoku
- rozlišujeme kationtové a aniontové elektrodu I. druhu
- Kovové elektrody (zinková, stříbrná…)
- tvoří je kovový plíšek v roztoku obsahující kationt kovu
- Vodíková – je kationtová plynová elektroda tvořená platinovým plíškem pokrytým platinovou černí sycenou plynným vodíkem
- Standardní vodíková elektroda
- Chlorová elektroda – příklad plynové aniontové elektrody
- je to obdoba vodíkové elektrody, kde platinovou čerň sytíme plynným chlorem a roztok obsahuje chloridové anionty
2) Elektrody II. druhu
- tvoří je kov pokrytý vrstvičkou své málo rozpustné soli a ponořený v roztoku aniontu této soli
- Argentochloridová elektroda – potenciál elektrody závisí na koncentraci chloridových iontů
- Kalomelová elektroda
- Merkurosulfátová elektroda – je vhodnou srovnávací elektrodou v případě kdy se do roztoku nesmějí dostat ani stopová množství chloridových iontů
3) Elektrody redoxní
- je tvořena ušlechtilým kovem ponořeným do roztoku obsahujícího oxidovanou a redukovanou formu redoxního systému
- kov slouží jako zprostředkovatel výměny elektronů mezi oběma formami redoxního systému a sám se chemických dějů nezúčastní
- potenciál závisí na
- poměru koncentrací redukované a oxidované formy látky
- počtu vyměněných elektronů
- pH roztoku
4) Elektrody iontově selektivní
- využívají vzniku membránového potenciálu na membráně, která je nestejně propustná pro různé ionty
- reagují na změnu koncentrace jen jednoho iontu
- dva roztoky se od sebe rozdělí porézní membránou
- podle druhu iontů touto překážkou přecházejí různou rychlostí
Konduktometrie
- měří vodivost roztoku elektrolytů
- Přímá konduktometrie
- stanovuje se koncentrace vzorku na základě přímého měření jeho vodivost v nádobce
- tato metoda je založena na tom, že vodivost závisí na koncentraci
- Konduktometrická titrace
- při konduktometrických titrací sledujeme závislost vodivosti elektrolytu na objemu přidávaného titračního činidla a vyhodnocujeme konduktometrickou křivku
- Vodivost
- značí se G
- vyjadřuje schopnost elektrolytu vést el. Proud
- jednotka je S
- protože vodivost je závislá na geometrických vlastnostech vodiče na ploše elektrod (S) a jejich vzdálenosti (l) zavádíme měrnou vodivost (κ)
- Měrná vodivost (κ)
- je rovna vodivosti měřené soustavě soustavě o jednotkovém poměru vzdálenosti a plochy elektrod
- κ= G* l/S
- jednotka je S.cm-1
- měření vodivosti provádíme pomocí vodivostní cely (vodivostní nádobky), která je ponořená v měřeném roztoku
- obvykle se jedná o skleněnou nebo plastovou trubici ve které jsou uvnitř elektrody zhotovené z platiny, pozlaceného niklu, titanu nebo grafitu
