Instrumentální analýza – elektrochemické metody

 

   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





Další podobné materiály na webu: