Лекция 4. Полярографы

Принцип действия. Параметры полярограммы. Принципиальная схема полярографа Гейровского. Классификация полярографов. Область применения полярографов.

 

Полярограф является анализатором качественного и количественного анализа. Принцип действия анализатора основан на зависимости вольт-амперной характеристики измерительной ячейки (полярограммы) от состава и концентрации раствора. Как метод анализа он был предложен в 1921 году чешским физиком Янушем Гейровским.

Полярограф Гейровского( рис. 13, а ) состоит из измерительной ячейки, амперметра 3, вольтметра 6, реостата 4, источника напряжения 5.

 

Рис. 13. Блок – схемы полярографов:

а) – полярограф с ртутным капающим электродом постоянного тока

б) полярограф переменного тока

Измерительная ячейка содержит резервуар с ртутью, откуда она поступает в капилляр измерительного капающего электрода, анализируемого раствора, электролизера и второго электрода (анода «ртутное дно»). Источник напряжения должен обеспечивать плавное изменение потенциала измерительного электрода в пределах (+1...-4 ) В, что соответствует потециалу восстановления определяемых элементов. Получаемая вольт-амперная характеристика раствора (полярограмма) содержит информацию о составе смеси и количестве (рис.); величина диффузионного тока характеризует количество (концентрацию) ионов, а потенциал полуволны (U1/2) определяет качественный состав раствора. Рис. 14. Пример полярограммы бинарной смеси

 

Полярограмма состоит из 3-х участков: I- остаточный ток; II – собственно волна; III – предельная сила тока.

Значения потенциалов окисления или восстановления веществ (потенциалы полуволны) имеются в справочниках и базе данных прибора. Сравнивая полученные значения с имеющимися данными, определяют состав электролита. Модель измерения концентрации (уравнение связи cредней величины диффузионного тока и концентрации) описывается уравнением Ильковича:

 

Idср = 605х106 · n· D1/2 · m2/3· τ1/6· C,мкА, (1-4)

где n –валентность, D – коэффициент диффузии, см2/с, m – массовый расход ртути, кг/с C – концентрация, моль/м3.

 

В связи с токсичностью (ртуть) и громоздкостью измерительной ячейки классического полярографа Гейровского были разработаны полярографы на твердых электродах переменного напряжения(рис. 13, б и осциллографические.

 

Рис. 15. Полярограммы полярографов переменного напряжения

 

Метрологические характеристики полярографов:

– разрешающая способность 5000...10000;

– предел обнаружения (минимальная концентрация, которую возможно измерить) 2·10-7...5·10-8 моль/л.

 








Дата добавления: 2016-01-03; просмотров: 3008;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.003 сек.