4. Elektroanalytické metody Flashcards
Princip elektroanalytických metod
Dělení elektroanalytických metod
- sledování elektrických vlastností roztoku, hledá se vztah mezi veličinou a koncentrací
- rozlišení na statické (neprochází proud = potenciometrie) a dynamické (prochází proud - konst proud X konst potenciál = coulometrie, voltametrie, amperometrie, elektrogravimetrie)
Definice: Elektroda Elektrochemický článek Galvanický článek Elektrolytický článek
Elektroda = poločlánek, soustava vodiče 1. (kov) a 2. (elektrolyt) druhu, mezi nimi probíhá komunikace nabité částice
Elektrochemický článek = dvě eltrody v roztoku elektrolytu
Galvanický článek = chem rce probíhá samovolně bez dodání el. energie
Elektrolytický článek = chem rce se uskuteční dodáním el. energie z vnějšího zdroje
Galvanický článek
- zápis rce ve směru redukce
- pravá eltroda = katoda - redukce
- levá eltroda = anoda - oxidace
Nernstova rovnice
Potenciálový rozdíl elektrod
E = Eo - RT/zF ln(red/ox)
! u vodíkové eltrody je E=0
2H+ + 2e = H2 (vztah k potenc. std. H eltrody)
ΔE = EP – EL = E+ – E–
Rozdělení elektrod
I. druhu = kov v roztoku vlastních iontů
II. druhu = kov potažený vrstvou nerozpustné soli v roztoku iontů - vznik nerozp. sraženiny
Membránové elektrody = ISE, potenciál není dán redox dějem, mají iontově selektivní membránu (pevnou X kapalnou)
Oxidačně-redukční elektrody = eltrody z el. inertu (Pt, grafit) v roztoku s redox párem
Oxidačně-redukční elektrody
- tvořeny elektrickým inertem (Pt, C grafit) v roztoku s redox párem
Membránové elektrody
- ISE = iontově selektivní eltroda
- potenciál dán redox dějem
- iontově-selektivní membrána, propouští jen určité ionty
- pevná (skleněná, monokrystal, AgI) X kapalná (ionex na polymeru)
Potenciometrie
- galvanický článek v bezproudu
- měření rovnovážného napětí článku = stanovení konc analytu
- membránová ISE, kombi skleněná eltroda, redox eltrody, I. druhu, F- eltroda, polymerní eltrody (ISE s kapalnou membránou, vápníková ISE)
- přímá = nutno kalibrovat, měření pH roztků, stanovení kationtů a aniontů
- titrace = stanovení BE, acidobazická X redox X argentometrie X komplexometrie
Dynamické metody
= vnucené, nespontánní děje
= za kontolovaného potenciálu probíhá elektrolýza
- rce probíhá opačně než u galvanického článku
- přeměna části analytu = voltametrie (polarografie), amperometrie
- celková přeměna stanovované l. = elektrogravimetrie, coulometrie
Nepolarizovatelná elektroda
= velký povrch, nízká proud. hustota - kocn změny malé, E je konst, nezávisí na proudu a c
Polarizovatelná elektroda
= malý povrch, velká proud. hustota - E není kost, konc změny velké, závisí na proudu a c
Depolarizátor
= analyt schopná elektrochemické rce s překročením hodnoty rozkladného napětí vlivem red/ox analytu
- depolarizace eltrod
Voltametrie
= měření závislosti proudu v prac eltrodě na v čase proměnném potenciálu - elektrolýza
- hodnota proudu je fcí konc analytu
- rozpouštěcí voltametrie = stacionární RKE/diskové Pt/grafitové eltrody, měření rozpouštěcí křivky
Polarografie
= voltametrie s polarizovatelnou Hg kapkovou eltrodou s obnovovatelným povrchem
- nepolarizovatelná eltroda = Hg velkoplošná
- referentní eltroda = kalomelová, AgCl
- stanovení vlastností kondezátoru, analýza anorg. l. (kationty), analýza org. l. (redukce aldehydů a ketonů, nitro a nenasyc. CH)
- normální pulzní polarografie = amplituda vloženého pulzu se v čase zvětšuje
- diferenční pulzní polarografie = průběh potenciálu, lineárně rostoucí napětí
Amperometrie
- na prac. eltrodu vložen konst potenciál Ek
- měří se dif. proud závislý na čase, hodnota proudu závisí na konc analytu
- k detekci látek v proudících kapalinách, průtoková analytická metoda, kapalinová chromatografie, stanovení plynů v kapalinách, bioseznory
- titrace = konst potenciál E, měření limitního difuzního proudu závislého na objemu TČ
- amperometrický detektor = Clarkovo čidlo (Au/Pt katoda a AgCl anoda), polopropustná membrána
