
- •Вимірювання хімічного складу і властивостей речовин
- •Застосування електрохімічних методів для вимірювання параметрів довкілля Класифікація електрохімічних методів
- •Кондуктометрія
- •Потенціометрія
- •Амперометрія
- •Кулонометрия
- •Інші електрохімічні явища і методи
- •Прикладна електрохімія
- •Електрохімічні методи аналізу та їх роль в охороні навколишнього середовища
- •Література
Кулонометрия
У кулонометрії при контрольованому потенціалі проводять повний електроліз розчину, інтенсивно перемішуючи його в електролізері з відносно великим робочим електродом (донна ртуть або платинова сітка). Повна кількість електрики (Q, Кл), необхідне для електролізу, пов'язане з кількістю утворить речовини (А, г) законом Фарадея, де M - мовляв. число Фарадея.маса (г / моль), F Кулонометрическое титрування полягає в тому, що при постійному струмі електролітично генерують реактив, що вступає у взаємодію з визначальним речовиною. Хід титрування контролюють потенціометрично або амперометричних. Кулонометрические методи зручні тим, що є за своєю природою абсолютними (тобто дозволяють розрахувати кількість визначуваної речовини, не вдаючись до калібрувальним кривим) і нечутливі до зміни умов електролізу і параметрів електролізера (площі поверхні електрода або інтенсивності перемішування). При кулоногравіметріі кількість речовини, що піддалося електролізу, визначають зважуванням електрода до і після електролізу.
Існують і інші електроаналітіческіе методи. У змінно-струмового полярографії на лінійно мінливий потенціал накладають синусоїдальна напруга малої амплітуди в широкій області частот і визначають або амплітуду і фазовий зсув результуючого змінного струму, або імпеданс. З цих даних отримують інформацію про природу речовин в розчині і про механізм і кінетику електродних реакцій. У тонкошарових методах використовуються електрохімічні комірки з шаром електроліту товщиною 10-100 мкм. У таких осередках електроліз йде швидше, ніж у звичайних електролізерах. Для вивчення електродних процесів застосовують електрохімічних методів з спектрофотометричний реєстрацією. Для аналізу речовин, що утворюються на поверхні електрода, вимірюють поглинання ними світла у видимій, УФ-та ІЧ-областях. За зміною властивостей поверхні електроду та середовища стежать за допомогою методів електроотраженія і еліпсометрії, які засновані на вимірі відображення випромінювання від поверхні електрода. До них відносяться методи дзеркального відображення і комбінаційного розсіювання світла (Рамановская спектроскопія), спектроскопія другої гармоніки (фур'є-спектроскопія).
Інші електрохімічні явища і методи
При відносному русі електроліту і заряджених частинок або поверхонь виникають електрокінетичні ефекти. Важливим прикладом такого роду є електрофорез, при якому відбувається поділ заряджених частинок (наприклад, молекул білка або колоїдних часток), що рухаються в електричному полі. Електрофоретичні методи широко використовують для розділення білків або дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) в гелі. Електричні явища відіграють велику роль у функціонуванні живих організмів: вони відповідають за генерацію та поширення нервових імпульсів, виникнення трансмембранних потенціалів і т.д. Різні електрохімічні методи застосовуються для вивчення біологічних систем та їх компонентів. Представляє інтерес і вивчення дії світла на електрохімічні процеси. Так, предметом фотоелектрохімічні досліджень є генерація електричної енергії та ініціація хімічних реакцій під дією світла, що має велике значення для підвищення ефективності перетворення сонячної енергії в електричну. Тут зазвичай використовуються напівпровідникові електроди з діоксиду титану, сульфіду кадмію, арсеніду галію і кремнію. Ще одне цікаве явище - електрохемілюмінесценція, тобто генерація світла в електрохімічній комірці. Воно спостерігається, коли на електродах утворюються високоенергетичні продукти. Часто процес проводять в циклічному режимі, щоб отримати як окислену, так і відновлену форми даного з'єднання. Взаємодія їх між собою призводить до утворення збуджених молекул, які переходять в основний стан з випусканням світла.