Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Elektroanalytické metody, elektrody. Obsah přednášky Rozdělení instrumentálních metod Elektroanalytické metody Elektrody a elektrodové procesy.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Elektroanalytické metody, elektrody. Obsah přednášky Rozdělení instrumentálních metod Elektroanalytické metody Elektrody a elektrodové procesy."— Transkript prezentace:

1 Elektroanalytické metody, elektrody

2 Obsah přednášky Rozdělení instrumentálních metod Elektroanalytické metody Elektrody a elektrodové procesy

3 Rozdělení instrumentálních metod Elektroanalytické Optické (spektrální) Separační

4 Elektroanalytické metody Princip: měření veličin v systému dvou a více elektrod (elektrochemický článek). Měřené veličiny:  Elektrodový potenciál (E)  Elektrický proud (I)  Elektrický náboj (Q)  Vodivost (G)  Relativní permitivita (ε r )  Kapacita (C)

5 Elektroanalytické metody Dělení Podle principu  Metody založené na elektrochemickém ději ox 1 + red 2  red 1 + ox 2 ox 1 + ne -  red 1 Cu e -  Cu Rovnovážný stav – neprotéká proud, měří se změny potenciálu. I = 0, E = f(c) potenciometrie Nerovnovážný stav I ≠ 0, I = f(E), I = f(c)voltametrie Q ~ c coulometrie I = f(E)……m…..Elektrogravimetrie

6 Elektroanalytické metody Dělení Podle principu  Metody založené na měření elektrických vlastností roztoků Nedochází k žádnému elektrochemickému ději G = f(c)konduktometrie C = f(c)dielektrometrie

7 Elektroanalytické metody Dělení Další hlediska  Přímé metody Elektrogravimetrie…..mvyloučení kovu na elektrodě CoulometrieQ ~ mFarradayovy zákony  Nepřímé – kalibrace Potenciometrie Voltametrie Konduktometrie

8 Elektrody Indikační – měrné Potenciál je závislý na koncentraci stanovované látky Referentní – standardní Potenciál je konstantní Elektroda – systém dvou fází (nejčastěji pevná-kapalná)

9 Elektrody Na fázovém rozhraní – elektrická dvojvrstva – rovnovážný potenciál

10 Elektrody Elektroda tvoří poločlánek – potenciál poločlánku nelze měřit 2 elektrody tvoří článek Galvanický článek Elektrolyzér Anoda – oxidace Katoda - redukce

11 Elektrody Potenciál elektrody lze získat z Nernst-Petersovy rovnice Schematické znázornění článku Cu|CuSO 4 (1 mol/l)||AgNO 3 (1 mol/l)|Ag Elektroda|elektrolyt||elektrolyt|elektroda Elektroda s kladnějším potenciálem……..Elektroda se zápornějším potenciálem

12 Elektrody Dělení 1. druhu – indikační 2. druhu – referentní Oxidačně-redukční Oxidové Polymerové (membránové)

13 Elektrody 1. druhu Kovová elektroda (Me) ponořená do roztoku svých iontů (Me n+ ). Me n+ + ne -  Me E = f(c Men+ ) Indikační elektrody Potenciál závislý na potenciálu druhé elektrody (standardní) – spojení v elektrochemický článek.

14 Elektrody 1. druhu - příklady Stříbrná elektroda (Ag|AgNO 3 ) Ag + (aq) + 1 e -  Ag(s) Stanovení Ag + Vodíková indikační elektroda Pt|Pt čerň, H + (aq)| H 2 (g) Redukce H + z roztoku za vývinu H 2 2 H + (aq) + 2 e -  H 2 (g) Závislost na pH – stanovení pH V praxi se nepoužívají

15 Elektrody Standardní vodíková elektroda (SHE) Referentní elektroda p = 0,1 MPa, a H+ = 1 (probublávání vodíkem) E = 0 V (dohodou) SHE||Měřená elektroda - potenciál elektrody ΔE = E měř – E SHE = E měř

16 Elektrody 2. druhu Kov (Me) + vrstva málo rozpustné soli (MeX) ponořená do roztoku aniontů X - Potenciál řízen koncentrací X - X - konstantní  E konstantní Použití jako referentní elektrody ΔE = E ind - E ref

17 Elektrody 2. druhu - příklady Argentchloridová elektroda Ag|AgCl v roztoku Cl - a(Cl-) = konst.  E = konst. Referentní elektroda – konstantní potenciál Kalomelová elektroda Kalomel – Hg 2 Cl 2 Hg|Hg 2 Cl 2 v roztoku Cl - a(Cl-) = konst.  E = konst. Referentní elektroda – konstantní potenciál

18 Elektrody Elektrody 1. a 2. druhu samostatně dnes používány málo. V současnosti kombinované elektrody (indikační a referentní v jednom těle)

19 Elektrody Oxidačně-redukční Tvořeny kovem (Pt, Au) ponořeným do roztoku obsahujícího oxidovanou i redukovanou formu jednoho systému. Měření potenciálu redoxních reakcí

20 Elektrody Oxidačně-redukční - příklady Chinhydrinová elektroda E = f(pH) Chinon/hydrochinon Měření pH nevodných roztoků Platinová elektroda Např. Pt v roztoku Fe 3+ /Fe 2+

21 Elektrody Membránové Membrána odděluje 2 elektrolyty – vnitřní a vnější. Membránový potenciál (E m ) – výměna iontů přes membránu E m = E i – E x E m = f(c x )

22 Elektrody Membránové Potenciál membránové elektrody E M E M = E m – E ref1 E ref1 – vnitřní ref. el. Spojením membránové a vnější referentní elektrody vzniká elektrochemický článek E = E M – E ref2 E ref2 – vnější ref. el.

23 Elektrody Membránové Princip – výměna určitých iontů přes membránu  selektivita pro tyto ionty  vznik E M řízeného koncentrací iontů  iontově selektivní elektrody (ISE) _soubory/elektrochemickeb.htm

24 Elektrody Membránové Nejčastěji skleněná membrána Speciální skla 22 % Na 2 O, 6 % CaO, 72 %SiO 2 Křemičitanové tetraedry, na nich Na +, K + … Iontoměnič Sodná chyba elektrody

25 Elektrody Membránové Nikolskeho-Eissenmannova rovnice X n+ - stanovovaný ion B n+ - rušící (interferující) ion K x,b – koeficient selektivity Vlivy interferujících iontů

26 Elektrody Membránové (ISE) – příklady Skleněná elektroda H +, Na +, K +, Li + … H + …..pH pH měrná elektroda – jedna z nejstarších Kombinovaná skleněná elektroda I vnější referentní elektroda je v těle elektrody Důležité udržování a doplňování elektrolytu Uchovávání ve vodném roztoku KCl, příp. slabá HCl Membrána nesmí vyschnout S elektrodou se musí pracovat

27 Elektrody Membránové - příklady ISE s krystalickou membránou  Selektivní vazba iontu na membránu  Stanovení iontů těžkých kovů, halogenidů, CN -,… AgI….I - Ag 2 S….Ag +, S 2- PbS+Ag 2 S…Pb 2+

28 Elektrody Membránové ISE s kapalnou, polymerní membránou  Polymer uchycený v porézním materiálu  Stanovení Ca 2+, Mg 2+ (tvrdost vody), Cl -, NO 3 -, povrchově aktivní látky

29 Elektrody Enzymové - biosenzory Skleněná elektroda s vnitřní referentní elektrodou. Pokrytá enzymem.  Ureasa – stanovení močoviny  Glukooxidasa – stanovení cukrů v moči apod.  Hydrolasy – fenoly, alkoholy

30 Pro dnešek vše


Stáhnout ppt "Elektroanalytické metody, elektrody. Obsah přednášky Rozdělení instrumentálních metod Elektroanalytické metody Elektrody a elektrodové procesy."

Podobné prezentace


Reklamy Google