Электрохимические методы анализа

Эти методы основаны на измерении электрохимических свойств анализируемых образцов (электропроводности, электрического потенциала, величины силы тока). Достоинствами электрохимических методов являются высокая чувствительность и селективность, в ряде случаев легкость автоматизации и возможность дистанционной записи результатов анализа. Разновидностями электрохимических методов являются: электрогравиметрический, кондуктометрический, кулонометрический, полярографический и потенциометрический методы анализа.

Электрогравиметрический метод основан на выделении из раствора определяемого компонента с помощью электролиза. При этом определяемый элемент осаждается на электроде, масса которого известна.

Потенциометрия основана на измерении потенциала электрода, погруженного в раствор. Значение потенциала зависит от концентрации ионов в растворе. О концентрации определяемых ионов в растворе судят по потенциалу так называемого индикаторного электрода. Величину потенциала этого электрода определяют, сравнивая с потенциалом другого электрода – электрода сравнения. Потенциометрия позволяет измерять величины рН до сотых долей.

Полярография. В этом методе испытуемый раствор подвергают электролизу в ячейке прибора – полярографа. Полярограф автоматически записывает так называемую вольтамперную кривую, показывающую изменение диффузного тока с повышением напряжения. Кроме экспрессности и высокой чувствительности метод позволяет одновременное определение в растворе нескольких ионов без их разделения. С помощью полярографии в технических образцах определяют примеси металлов порядка 0,001% с точностью до 1%.

Кондуктометрия. Метод, основанный на зависимости электрической проводимости раствора от концентрации электролита. Измеряя электрическую проводимость исследуемого раствора, определяют по градуировочному графику концентрацию определяемого вещества.

Кулонометрия. Это метод, основанный на измерении количества электричества, затраченного на электропревращение определяемого вещества. В основе кулонометрических методов анализа лежат законы Фарадея.

1. Количество восстановленного или окисленного в процессе электролиза вещества прямо пропорционально количеству прошедшего электричесва.

2. Массы различных веществ, выделенных или растворенных при прохождении одного и того же количества электричества, пропорциональны их электрохимическим эквивалентам.

Методы хроматографического анализа

Эти методы основаны на различиях в адсорбируемости веществ, константах ионного обмена, растворимости осадков и т.д. Хроматография – это метод разделения многокомпонентных смесей газов, паров, жидкостей или растворенных веществ сорбционными методами в динамических условиях. В простейшем виде разделение происходит при прохождении потока смеси через колонку, содержащую слой зерненого сорбента. При этом даже близкие по составу или строению вещества различно поглощаются сорбентами, происходит избирательная адсорбция, хорошо сорбирующиеся вещества поглощаются в верхней части колонки, а слабее сорбирующиеся продвигаются дальше. При движении смеси через сорбент происходит многократное повторение процессов, обусловливающих разделение компонентов.

Все хроматографические методы можно рассматривать как совокупность элементарных миграционных процессов, в которых компоненты пробы селективно удерживаются неподвижной фазой. Неподвижная фаза представляет собой твердое вещество с высокоразвитой поверхностью или неподвижную жидкость.

Хроматография – современный и высокоэффективный метод, позволяющий достаточно быстро и надежно определять содержание отдельных компонентов в смесях, концентрировать и идентифицировать эти компоненты.

Хроматографические методы классифицируют по следующим признакам:

а) агрегатному состоянию системы, в которой проводится разделение смесей на компоненты – газовая, жидкостная и газожидкостная хроматография;

б) по механизму разделения смесей – адсорбционная (жидкостная, газовая), распределительная, ионообменная, осадочная, лигандообменная и т.д.

в) по способу проведения процесса – колоночная, капиллярная, плосткостная (бумажная и тонкослойная).

Сочетание этих видов образует все многообразие методов хроматографического анализа.

Таблица 6