Полярографические электроды

При рассмотрении методов классической полярографии все теоретические вопросы исследуются применительно к использованию ртутного капельного электрода, который можно считать идеальным электродом для полярографии, и поэтому его теория разработана наиболее полно. Однако, несмотря на все свои преимущества, ртуть имеет существенный недостаток – ее пары являются сильным ядом. При работе с металлической ртутью необходимо строго соблюдать все правила техники безопасности и оборудовать полярографические лаборатории в соответствии с указанными правилами. Это создает большие затруднения для работы и требует затраты больших средств для оборудования полярографических лабораторий.

В настоящее время ведется поиск и разрабатывается теория полярографии на твердых электродах, которые, как показали исследования и опыт работы, вполне могут заменить ртутный капельный электрод.

Требования, предъявляемые к полярографическим электродам, и их классификация

Основным требованием, которому должен удовлетворять поляризуемый электрод, является воспроизводимость полярографической кривой, то есть снятые в одинаковых условиях, но в различное время полярограммы должны строго совпадать.

Для получения воспроизводимых результатов необходимо выполнение следующих основных условий: материал электрода должен быть устойчив к воздействию кислорода и различных индифферентных электролитов, конструкция электрода должна обеспечивать непрерывное или периодическое обновление рабочей поверхности электрода и приэлектродного слоя электролита.

При выборе материала электрода большое значение имеет величина перенапряжения на нем, так как электрохимические реакции выделения водорода и кислорода ограничивают отрицательную и положительную области потенциалов, в которых возможны полярографические исследования.

Полярографические электроды по агрегатному состоянию материала можно разделить на жидкие и твердые. К жидким относятся ртутные, галлиевые и висмутовые. Ртутные, которые находятся в жидком состоянии при комнатной температуре, применяются в основном для исследования растворов. Жидкие висмутовые (температура плавление 271^оС) и галлиевые (температура плавления 29,8 ^оС) – преимущественно капельные электроды, применяются в полярографии расплавов.

Ртутные электроды по роду работы делятся на стационарные, к которым относятся электроды с неподвижной каплей и амальгамные (пленочные), и электроды с обновляемой поверхностью – капельные и струйчатые. По способу обновления поверхности капельных электродов различают электроды с самопроизвольным отрывом капель и с принудительным отрывом.

Твердые полярографические электроды по роду материала делят на металлические и полупроводниковые. Полярографическое поведение последних еще мало изучено, но электрохимические свойства полупроводников не исключают возможности их использования для полярографических целей.

По роду работы различают стационарные электроды в движущейся жидкости (макающийся и др.) и подвижные твердые электроды в стационарной жидкости. К подвижным относятся: вращающиеся, вибрирующие, продольно-движущиеся и др.