43
2.2. Вольтамперометрия
2.2.1. Әдістің жалпы сипаттамасы мен
іс жүзінде қолданылуы
«Ток-потенциал» қисығы
Вольтамперометрия талданатын зат ерітіндісінің электролизі
кезінде біртіндеп кернеуді өзгерте отырып, ток күшін есеп-
тегенде алынатын
поляризациялық
немесе
вольтамперлік қисық-
тарды
(ток күшінің кернеуге тәуелділік қисықтары)
зерттеуге
негізделген. Электролизді заттың электртотығуы немесе электр-
тотықсыздануы өтетін беті кішкентай, жеңіл
поляризациялана-
тын электродпен
жүргізу дұрыс болады.
1922 жылы чех ғалымы Я. Гейровский анализдің полярогра-
фиялық тәсілін ойлап тапқаннан кейін аналитикалық мақсаттарда
вольтамперлік қисықтар алғаш қолданала бастады.
Осы әдісті
ашып, оны дамытқаны үшін, ол 1959 жылы Нобель сыйлығының
иегері болды. Я. Гейровский электролизді тамшылап тұратын сы-
нап электродында жүргізген, содан тамшылап тұратын сынап
электродымен байланысты вольтамперометрияны
полярография
деп атап кетті.
Катод ретінде тамшылап тұратын сынап электроды, ал анод
ретінде мүлдем поляризацияланбайтын каломельді электрод бо-
латын жүйедегі электролизді қарастырайық.
Сыртқы ЭҚК-нің
өзгерісі мұндай жүйеде толығымен катод потенциалының өзгері-
сіне жұмсалады. Егерде ерітіндіде электр тогының әсерінен
тотықсызданатын заттар болмаса, ток күші
I
кернеуге
E
пропор-
ционалды болады (Ом заңы):
𝐼 =
𝐸
𝑅
,
мұндағы
R
– кедергі.
Зерттелетін кернеулер аймағында сынап электродында то-
тықсыздана алатын заттар қатысында
токтың кернеуден тәу-
елділігі қисығының түрі өзгереді. Тотықсыздану потенциалына
44
жеткен кезде сынап электродындағы иондар зарядсызданып, кей-
де амальгама да түзеді:
M
n+
+ ne
−
+ Hg = M(Hg),
(2.12)
Қайтымды үрдіс (2.12) өтетін сынап катодының потенциалы
Нернст теңдеуімен өрнектеледі:
E = E
0
+
RT
nF
ln
a
Hg
C
M
γ
M
C
а
γ
а
, (2.13)
мұндағы
𝑐
𝑎
– амальгама концентрациясы,
𝛾
𝑎
– амальгаманың
активтілік коэффициенті,
𝑐
𝑀
– электродқа
жақын қабаттағы то-
тықсызданатын иондардың концентрациясы (ион заряды көр-
сетілмеген),
𝛾
𝑀
– оның активтілік коэффициенті,
𝑎
𝐻𝑔
– амальга-
мадағы сынаптың активтілігі,
𝐸
0
– электродтың стандартты по-
тенциалы (2.12).
(2.12) үрдісінің нәтижесінде тізбектегі ток күші арта бас-
тайды, ал сынап тамшысының
бетінде тотықсызданатын ион-
дардың концентрациясы кемиді. Бірақ диффузия әсерінен тамшы
бетіне ерітінді көлемінен иондардың жаңа мөлшері жеткізіледі.
Тізбектегі ток күші, ерітінді массасы
Достарыңызбен бөлісу: