Электрохимические методы анализа почв. Щеглов Д.И - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

24
Рис. 12. Полярографическая кривая
Следовательно , до тех пор, пока потенциал электрода остается слабее
(т. е . более положительным ), чем потенциал восстановления анализируе -
мого катиона, никаких реакций на катоде не происходит. В силу этого ток
в цепи близок к нулю , на что указывает на графике отрезок АВ . Но стоит
только потенциалу катода достигнуть величины, равной потенциалу вос-
становления – ε
восс.
(эпсилон) искомого элемента , его катионы начинают
передавать катоду свои электроны. Начиная с этого момента , в электроце -
пи резко возрастает электроток. Его сила растет строго пропорционально
увеличению потенциала на катоде – отрезок ВС на рис. 12 (полярографи-
ческая кривая). Однако возрастание силы тока не беспредельно . Весьма
скоро сила тока достигает своего максимума (предельной величины) и с
дальнейшим увеличением напряжения на электродах остается постоянной
(т. е . практически не изменяется). На рис. 12 этот предельный ток обозна -
чен линией СД.
Если теперь из средней точки на полярографической волне (отрезок
ВС) опустить перпендикуляр на ось абсцисс, то мы получим отсчет напря-
жения, называемый потенциалом полуволны (ε½,½ε, ε
0,5
). Доказано , что
каждому химическому элементу и их ионам характерна своя индивидуаль -
ная полуволна. Следовательно , по её величине можно определять химиче -
скую природу ионов, т. е . проводить качественный анализ. Но если в рас-
творе присутствуют не только ионы одного элемента , то при дальнейшем
повышении напряжения будет достигнут следующий потенциал, при кото -
ром начинают восстанавливаться катионы другого металла . С этого мо-
мента полярографическая кривая после горизонтального участка (СД) сно -
ва круто поднимается вверх. Затем, достигнув предельного тока второго
металла , подъем кривой опять сменяется на горизонтальную линию. Таким
образом, с нарастанием напряжения на электродах за первой полярографи-
ческой волной последует вторая. А если в растворе будет находиться и
другие катионы, то за второй волной появится третья, потом четвертая и
последующие волны в соответствии с количеством химических элементов
в растворе и очередности их активности (см . рис 13). 
                                               24

         Ри с. 12. П оля рогра фи чес к а я к ри ва я
        Сле до ва те льно , до те х по р , по ка по те нци а л эле ктр о да о ста е тся сла б е е
(т. е . б о ле е по ло ж и те льным ), че м по те нци а л во сста но вле ни я а на ли зи р уе -
м о го ка ти о на , ни ка ки х р е а кци й на ка то де не пр о и схо ди т. В си лу это го то к
в це пи б ли зо к к нулю , на что ука зыва е тна гр а фи ке о тр е зо к АВ . Н о сто и т
то лько по те нци а лу ка то да до сти гнуть ве ли чи ны, р а вно й по те нци а лу во с-
ста но вле ни я – εвос с . (эпси ло н) и ско м о го эле м е нта , е го ка ти о ны на чи на ю т
пе р е да ва ть ка то ду сво и эле ктр о ны. Н а чи на я с это го м о м е нта , в эле ктр о це -
пи р е зко во зр а ста е тэле ктр о то к. Е го си ла р а сте тстр о го пр о по р ци о на льно
уве ли че ни ю по те нци а ла на ка то де – о тр е зо к В С на р и с. 12 (по ляр о гр а фи -
че ска я кр и ва я). О дна ко во зр а ста ни е си лы то ка не б е спр е де льно . В е сьм а
ско р о си ла то ка до сти га е т сво е го м а кси м ум а (пр е де льно й ве ли чи ны) и с
да льне йши м уве ли че ни е м на пр яж е ни я на эле ктр о да х о ста е тся по сто янно й
(т. е . пр а кти че ски не и зм е няе тся). Н а р и с. 12 это тпр е де льный то к о б о зна -
че н ли ни е й СД.
        Е сли те пе р ь и з ср е дне й то чки на по ляр о гр а фи че ско й во лне (о тр е зо к
В С) о пусти ть пе р пе нди куляр на о сь а б сци сс, то м ы по лучи м о тсче тна пр я-
ж е ни я, на зыва е м ый по те нци а ло м по луво лны (ε½,½ε,ε0,5). До ка за но , что
ка ж до м у хи м и че ско м у эле м е нту и и х и о на м ха р а кте р на сво я и нди ви дуа ль-
на я по луво лна . Сле до ва те льно , по е ё ве ли чи не м о ж но о пр е де лять хи м и че -
скую пр и р о ду и о но в, т. е . пр о во ди ть ка че стве нный а на ли з. Н о е сли в р а с-
тво р е пр и сутствую тне то лько и о ны о дно го эле м е нта , то пр и да льне йше м
по выше ни и на пр яж е ни я б уде тдо сти гнутсле дую щи й по те нци а л, пр и ко то -
р о м на чи на ю т во сста на вли ва ться ка ти о ны др уго го м е та лла . С это го м о -
м е нта по ляр о гр а фи че ска я кр и ва я по сле го р и зо нта льно го уча стка (СД) сно -
ва кр уто по дни м а е тся вве р х. За те м , до сти гнув пр е де льно го то ка вто р о го
м е та лла , по дъе м кр и во й о пять см е няе тся на го р и зо нта льную ли ни ю . Та ки м
о б р а зо м , с на р а ста ни е м на пр яж е ни я на эле ктр о да х за пе р во й по ляр о гр а фи -
че ско й во лно й по сле дуе т вто р а я. А е сли в р а ство р е б уде т на хо ди ться и
др уги е ка ти о ны, то за вто р о й во лно й по яви тся тр е тья, по то м че тве р та я и
по сле дую щи е во лны в со о тве тстви и с ко ли че ство м хи м и че ски х эле м е нто в
в р а ство р е и о че р е дно сти и х а кти вно сти (см . р и с 13).

Страницы