Сынапты катодтың потенциалы Нерст теңдеуімен өрнектеледі:
(2)
Мұндағы: Са - амальгаманың конц-сы
Ia - оның активтілік коэф-ті
CH тотықсызданатын иондардың конц-сы
LH - оның активтілік коэф-ті
аhg - амальгамадағы сыныптың активтілігі
E0 - электродтардың стандарттық потенциалы.
Процесс ксзінде тізбектегі ток күші өседі, ал катодтың бетіндегі иондардың концентрациясы кемиді. Бірақ диффузия әсерінен ерітінді массасынан бетіне тамшылар яғни иондардың жаңа бөліктері беріліп отырады. Тізбектегі ток күші диффузияның жылдамдығына байланысты болады:
I = Kn(C0H- CH); (3)
Мұндағы: C0H- CH – иондардың ерітінді массасындағы және электродта қабатындағы
концентрациясы кейбір потенциалдарды СН деңгейіне жеткізгенде азаяды (кемиді)және катодтағы иондардың разрядының жылдамдығы диффузияның жылдамдығына тең болады.
I = 10-5 A болғандықтан ионның концентрациясы ерітіндінің түбінде тұрақты болады, ал катодтың қабатының концентрациясы нөлге жақын, сондықтан концентрациялар айырма да тұрақты болады. Тепе-тендік күйінде келуін сипаттайтын тұрақты тоқ күші диффузия (Id) деп аталады:
(4)
Диффузиялық ток күші ерітінді массасындағы тотыксызданатын иондардың концентрациясына тура пропорционал: I – Id -K * CM
Немесе C= (5)
Амальгаманың концентрациясы ток күшіне пропорционал:
Егер /2/ теңдеуді /5,6-га/ қойсақ, теіңдік мына түрге келеді.
(7)
Немесе: (8)
Бұдан:
(8) теңдеу полярографиялық толқындар теңдеуі деп аталады, ал Е1 шамасы жартылай толқын потенциал деп аталады.
Ток күшінің кернеуге графикалық байланыстылығы полярограмма деп аталады және оның түрі былай бейнеленеді.
I
Id
E
|
Диффузиялық токтың ионының концентрациясымен және басқа шамаларымен байланысы
Илькович теңдеуі мен беріледі.
Id =605*z*D1/2*m2/3*t1/6*CM
Мұндағы z - ион заряды
D - диффузия коэффициентті
m - капилярдан таматын сыныптың массасы, мг
t - тамшы түзілу уақыты.
Полярографиялық қондырғының принципиалдық кестесі төмендегі суретте кескінделген.
Талданатын ерітінді (2) анод деп аталатын
7 түбінде сынап қабаты (1) бар
6 электролизерде (3) орналасқан. Резервуар
4 мен қосылған тамғыш сынапты электрод-
тың (4) қызметтін катод атқарады.
3 Электродка берілетін сыртқы кернеуді
2 реохордпен немесе кернеу бөлгіштің (7)
алмастыруға болады. Ток күшін
гальваномстрдің (6) көмегімен аламыз.
1
|
Вольтамперометриялық әдісте платинадан, алтыннан, графиттен және т.б. жасалған қатты электродтарды пайдалануға болады. Қатты электродтардың негізгі артықшылығы сынапты электродқа қарағанда (0,3- тен 2.0 В-қа дейін (потенциалдармен) 1,3 Б-қа дейін) жұмыс атқаруға мүмкіндігі жоғары.
Әсіресе тұрақты ток күші жылдам анықталатын айналатын және дірілді платиналық микроэлсктродтарда кеңінеп қолданылады.
Тура полярография және сандық полярографиялық анализ
Тура полярография әдісі полярографиялық толқынды және Илькович теңдеуін қолдануға негізделген.
Сандық талдауда градуирленген график әдісін қолданады. Графикті бірнеше стандарттың ерітінділерін полярографиялау бойынша тұрғызады. Бұл әдіс нақты болып табылады.
H
h3
h2
h1
|
Бұл әдісте бірдей жағдайда стандарттық полярограмманы және талданатын ерітіндіні түсіреді және
Сх-ті есептейді.
Мұндағы: CCT. Cx – стандарты және талданатын ерітіндінің
концентрациясы; hxHCT –толқынның биіктігі.
|
Кеңінен таралған әдіс - қосу болып табылады. Талданатып ерітіндінің полярограммасын түсіреді. Осы электролиздегі белгілі көлемде стандарттык ерітіндіні қосамыз да, полярограммасын түсініп толқынның биіктігі бойынша есептейміз.
Мұндағы: Сст - талданатын ерітіндіге қосатын ионның концентрациясы:
hx - анықталатын затгың толқын биіктігі;
hх+ст - анықталатын және қосылатын заттың биіктіктерінін
жиынтығы,мм.
№ 18 зертханалық жұмыс
Достарыңызбен бөлісу: |