ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
30
фия. В основу методов положено предварительное электролизное концен-
трирование исследуемого элемента на электроде . После полного восста -
новления и накопления на ртутном катоде искомого элемента , полюса
электродов меняются и при том же напряжении изучаются токи анодного
окисления и растворения анализируемого элемента . Так как за время вос-
становления на катоде концентрация металла в ртути во много раз превы-
шает его первичную концентрацию в растворе, то чувствительность опре-
деления повышается до 10
-10
М .
5.5. Качественная и количественная полярография. Любые виды
работ в полярографии в конечном счете сводятся к измерению двух пока -
зателей – напряжения потенциала и силы тока . Точное измерение потен-
циала электрода необходимо для идентификации вещества . А по силе тока
или высоте волны узнают концентрацию этого вещества . Исходя из этого ,
ход действия аналитика будет примерно следующий. На полученной поля -
рограмме определяют потенциал всех полуволн кривой. Затем по справоч-
никам находят элементы, которым соответствуют полученные при анализе
потенциалы полуволн . Таким образом, определяется качественный состав
исследуемого раствора. Если в растворах присутствуют посторонние ионы,
потенциалы выделения которых близки или равны потенциалам опреде -
ляемых элементов, то их влияние устраняют (маскируют), переводя их в
прочные комплексные соединения.
Немного сложнее количественный анализ, который подразделяется на
метод градировочного графика и метод добавок. Для построения графика
готовят серию стандартных растворов. Затем стандартные и исследуемые
растворы полярографируют на идентичном фоне . После получения поля-
рограмм, измеряют высоту волн и по данным стандартных растворов стро-
ят график в координатах h – C. Потом по графику находят концентрацию
определяемого элемента . Метод добавок применяется в тех случаях, когда
состав анализируемого раствора неизвестен даже приблизительно , а его
компоненты могут влиять на характер полярограмм. По этому методу
снимают минимум две полярограммы. Сначала полярографируют исход-
ный раствор, а затем – тот же раствор, но после добавления в него стан-
дартного раствора. При этом исходят из того , что приращение высоты вол-
ны строго пропорционально количеству внесённого в раствор стандарта .
Если при добавлении стандарта суммарный объем раствора не увеличился
больше , чем на 1 %, то изменением объема можно пренебречь. В этом слу-
чае полагают, что отношение высот волн прямо пропорционально отноше -
нию концентраций. Тогда С
х
= h·C·v
1
/(h
1
– h)·v, где h и h
1
- исходная вы-
сота волны и высота волны после введения добавки , С – концентрация
стандартного раствора, v
1
и v - объем добавки и объем испытуемого рас-
твора. Методом добавок можно пользоваться и тогда , когда добавка значи -
тельно изменяет объём раствора. В этом случае расчет проводят по форму-
ле C
x
= C·v
1
·h/ (h
1
– h)v + h
1
·v.
Литература
30
фи я. В о сно ву м е то до в по ло ж е но пр е два р и те льно е эле ктр о ли зно е ко нце н-
тр и р о ва ни е и ссле дуе м о го эле м е нта на эле ктр о де . По сле по лно го во сста -
но вле ни я и на ко пле ни я на р тутно м ка то де и ско м о го эле м е нта , по лю са
эле ктр о до в м е няю тся и пр и то м ж е на пр яж е ни и и зуча ю тся то ки а но дно го
о ки сле ни я и р а ство р е ни я а на ли зи р уе м о го эле м е нта . Т а к ка к за вр е м я во с-
ста но вле ни я на ка то де ко нце нтр а ци я м е та лла в р тути во м но го р а з пр е вы-
ша е те го пе р ви чную ко нце нтр а ци ю в р а ство р е , то чувстви те льно сть о пр е -
де ле ни я по выша е тся до 10-10 М .
5.5. Ка чест вен н а я и к оли чест вен н а я поля рогра фи я . Лю б ые ви ды
р а б о тв по ляр о гр а фи и в ко не чно м сче те сво дятся к и зм е р е ни ю двух по ка -
за те ле й – на пр яж е ни я по те нци а ла и си лы то ка . То чно е и зм е р е ни е по те н-
ци а ла эле ктр о да не о б хо ди м о для и де нти фи ка ци и ве ще ства . А по си ле то ка
и ли высо те во лны узна ю тко нце нтр а ци ю это го ве ще ства . И схо дя и з это го ,
хо д де йстви я а на ли ти ка б уде тпр и м е р но сле дую щи й. Н а по луче нно й по ля-
р о гр а м м е о пр е де ляю тпо те нци а л все х по луво лн кр и во й. За те м по спр а во ч-
ни ка м на хо дятэле м е нты, ко то р ым со о тве тствую тпо луче нные пр и а на ли зе
по те нци а лы по луво лн. Т а ки м о б р а зо м , о пр е де ляе тся ка че стве нный со ста в
и ссле дуе м о го р а ство р а . Е сли в р а ство р а х пр и сутствую тпо сто р о нни е и о ны,
по те нци а лы выде ле ни я ко то р ых б ли зки и ли р а вны по те нци а ла м о пр е де -
ляе м ых эле м е нто в, то и х вли яни е устр а няю т (м а ски р ую т), пе р е во дя и х в
пр о чные ко м пле ксные со е ди не ни я.
Н е м но го сло ж не е ко ли че стве нный а на ли з, ко то р ый по др а зде ляе тся на
м е то д гр а ди р о во чно го гр а фи ка и м е то д до б а во к. Для по стр о е ни я гр а фи ка
го то вятсе р и ю ста нда р тных р а ство р о в. За те м ста нда р тные и и ссле дуе м ые
р а ство р ы по ляр о гр а фи р ую т на и де нти чно м фо не . По сле по луче ни я по ля-
р о гр а м м , и зм е р яю твысо ту во лн и по да нным ста нда р тных р а ство р о в стр о -
ятгр а фи к в ко о р ди на та х h – C. По то м по гр а фи ку на хо дятко нце нтр а ци ю
о пр е де ляе м о го эле м е нта . М е то д до б а во к пр и м е няе тся в те х случа ях, ко гда
со ста в а на ли зи р уе м о го р а ство р а не и зве сте н да ж е пр и б ли зи те льно , а е го
ко м по не нты м о гут вли ять на ха р а кте р по ляр о гр а м м . По это м у м е то ду
сни м а ю т м и ни м ум две по ляр о гр а м м ы. Сна ча ла по ляр о гр а фи р ую т и схо д-
ный р а ство р , а за те м – то тж е р а ство р , но по сле до б а вле ни я в не го ста н-
да р тно го р а ство р а . Пр и это м и схо дяти з то го , что пр и р а ще ни е высо тыво л-
ны стр о го пр о по р ци о на льно ко ли че ству вне сё нно го в р а ство р ста нда р та .
Е сли пр и до б а вле ни и ста нда р та сум м а р ный о б ъе м р а ство р а не уве ли чи лся
б о льше , че м на 1 %, то и зм е не ни е м о б ъе м а м о ж но пр е не б р е чь. В это м слу-
ча е по ла га ю т, что о тно ше ни е высо тво лн пр ям о пр о по р ци о на льно о тно ше -
ни ю ко нце нтр а ци й. Т о гда С х = h·C·v1/(h1 – h)·v, где h и h1 - и схо дна я вы-
со та во лны и высо та во лны по сле вве де ни я до б а вки , С – ко нце нтр а ци я
ста нда р тно го р а ство р а , v1 и v - о б ъе м до б а вки и о б ъе м и спытуе м о го р а с-
тво р а . М е то до м до б а во к м о ж но по льзо ва ться и то гда , ко гда до б а вка зна чи -
те льно и зм е няе то б ъё м р а ство р а . В это м случа е р а сче тпр о во дятпо фо р м у-
ле Cx = C·v1·h/ (h1 – h)v + h1·v.
Ли те ратур а
