Типы полярографических преобразователей

Полярографический преобразователь с ртутным капающим электродом

Преобразователь представляет собой электрическую ячей­ку (рис.4.72), состоящую из сосуда, заполненного исследуе­мым раствором и двух ртутных электродов.

Рис. 4.72. Полярографический преобразователь с ртутным капающим электродом.

Анодом являет­ся ртуть, заполняющая дно сосуда, катодом—капля ртути, образующаяся на конце капиллярной трубки, наполняемой ртутью из резервуара. Под влиянием собственной тяжести капля ртути падает на дно сосуда, после чего образуется сле­дующая капля и т. д. Таким образом, катодом является не­прерывно возобновляющаяся капля ртути. На ртутном элект­роде создается все время одинаковая поверхность с обновляющимся приэлектродным слоем электролита. Малая поверх­ность капли обусловливает поляризацию электрода при не­больших токах, что вызывает разложение незначительного ко­личества растворенного вещества. Ртутный капающий электрод обладает рядом недостатков, которые ограничивают область его применения. К ним относятся: ядови­тость ртути, невозможность исследования расплавленных солей, небольшое допустимое напряжение анодной поляри­зации ртутного электрода (до +0,4 В), которое ограни­чено электрохимической реакцией растворения ртути (окисле­ние ртути), что не дает возможности производить анализ ве­ществ, окисляющихся труднее ртути, т. е. при положительных

потенциалах больше +0,4 В.

Полярографический преобразователь с твердыми электродами

В тех случаях, когда невозможно применять преобразова­тели с ртутным электродом, используются полярографические преобразователи с твердыми электродами (из платины, золо­та, серебра, никеля графита или с электродами, покрытыми слоем амальгамы ртути). На рис. 4.73 представлен платиновый микро-электрод, который представляет платиновую проволоку небольшой длины и толщиной 0,5 мм, впаянную в стеклянную трубку.

Рис. 4.73. Полярографический преобразователь с твердыми электродами.

Для получения тонкого диффузионного слоя у электрода и обновления приэлектродного слоя электролита используются вращающиеся по окружности или вибрирующие твердые элек­троды.

При вращающихся электродах повышается чувствитель­ность полярографических преобразователей, так как усиливается диффузия вещества к электроду. Величина предельно­го тока возрастает пропорционально корню квадратному из скорости вращения электрода. Иногда полярографический преобразователь с твердыми электродами может быть использован без внешнего источника питания, так как сама электро­литическая ячейка вследствие возникновения электродных по­тенциалов является источником э. д. с. Такой преобразователь (рис.4.74) состоит из пластмассового корпуса, заполненного электролитом (хлористый кальций), и встроенных внутрь двух электродов.

Корпус закрыт проницаемой для газов полиэтиленовой мембраной 1, плотно прилегающей к электроду так, что под ней не остается газового пространства.

Рис. 4.74. Полярографический преобразователь без внешнего источника питания.

В качестве поляризующегося катода используется цилинд­рический электрод 2 из золота, а анодом является пластинка 3 из кадмия, поверхность которой в 40 раз больше поверхности катода. На электродах такой гальванической цепи возникают э.д.с., необходимая для восстановления кислорода на поля­ризующемся катоде, и преобразователь является источником тока, величина которого пропорциональна концентрации кис­лорода. Такой преобразователь используется для измерения концентрации кислорода в газах.

На рис. 4.75 представлен проточный полярографический преобразователь с твердыми электродами, которые применяются для определения концентрации кислорода в воде водо­емов. В качестве электродов использованы катод К из золота -и анод А из цинка.

Рис. 4.75. Проточный полярографический преобразователь с твердыми электродами