|
Voltamperometriya
Polyarografik tahlil
Voltamperometrik tahlil usuli - elektrodga berilgan potensialning yacheyka
orqali o’tgan tok kuchiga bog’liqligini aniqlashga asoslangan. O’lchash usuli,
kattaligi, elektrodlar kabilarga qarab uning bir necha turi mavjud:
1. Klassik polyarografiya;
2. Kvadrat to’lqinli polyarografiya; .
3. Inversion voltamperometriya;
4. Vektorli polyarografiya;
5. Ossillografik voltamperometriya;
6. Impulsli polyarografiya;
7. Amperometrik titrlash.
Ushbu usullardan biz polyarografik usul bilan qisqacha tanishib chiqamiz.
Yacheykaga berilayotgan potensialning ma’lum qiymatida elektrodda
moddaning oksidlanishi yoki qaytarilishi. natijasida elektrokimyoviy reaksiya
ro’y beradi va shu vaqtda tokning oshishi kuzatiladi. Bunday bog’lanishni
kuzatishga, aniqlashga asoslangan usul polyarografiya deyiladi.
77
Polyarografiya usulini 1922 yilda chex olimi Ya.Geyroviskiy tavsiya
qilgan. Polyarografik yacheyka –modda eritilgan fon elektrolitdan, tomchilovchi
simob elektrodidan iborat shisha idishdan tuzilgan. Kaplyardan o’tgan simob
diametri 1 mm bo’lib, doimiy yangilanib turiladi. Bu esa elektrodning yuzasi
doimiy yangi bo’lishini va qaytarilgan ionlar bilan ifloslanmasligini taminlaydi
17 –rsam. Polyarografik qiymatining va voltamper egri chizig’ining
umumiy ko’rinishi
Shuning uchun tomchilovchi simob elektrodi qutblanadigan elektrod
vazifasini o’taydi. Taqqoslash elektrodi sifatida esa Ag/AgCl, kalomel yoki katta
yuzaga ega bo’lgan simob qavati (yacheykaning tag qismida) dan foydalaniladi.
Bu elektrod qutblanmaydigan elektroddir. Polyarograf elektrodlarni
potensialning 0-(-3) yoki +3 V- gacha qiymatlari bilan ta’minlab,
polyarogrammani avtomatik yozib bera oladi.
Elektrodga potensial berilganda, tokning ma’lum qiymatigacha o’zgarish
kuzatilmaydi (qoldiq tok). Modda ionlarining qaytarilish jarayoni
boshlangandan keyingina tokning keskin oshishi kuzatiladi. Ionlarning
qaytarilishi bilan paydo bo’lgan tok Faradey toki deyiladi, u barcha ionlar
qaytarilib bo’lgancha oshadi. Shundan keyin ionlarning eritmadan elektrodga
diffuziyasi boshlanadi va tok stabil bo’lib qoladi.
Tokning oshishi paytidagi polyarogramma polyarografik to’lqin, to’yingan
tokning diffuziya tezligi bilan aniqlangani uchun diffuzion tok deyiladi.
Polyarogrammadagi to’lqinning yarmiga to’g’ri keladigan nuqta esa yarim
to’lqin potensiali deyiladi(E
1/2
).
Yarim to’lqin potensiali (polyarografik to’lqin oblastida) E
1/2
diffuzion tok
Jd qiymati orqali bog’langan va u polyarografik to’lqin tenglamasi deyiladi:
E=(E
[/2
)-0,059/n*lg*J/J
d
.j
Polyarografik to’lqinning h-balanligi modda konsentratsyasiga bog’liq
bo’ladi. Modda konsentratsyasi yuqori bo’lsa
h
-ham yuqori bo’ladi. Diffuzion
tokning konsentratsiyaga bog’liqligini Ilkovich tenglamasi orqali ifodalash
qulaydir:
J=K*C
K=607*n*D
l/2
t
1/6
m
2/3
78
Bu yerda К - doimiy qiymatga ega. n-elektrokimyoviy reaksiyada
almashinayotgan elektronlar soni, D- diffuziya koeffisienti, m-simob
tomchisining massasi, t-simob tomchilari orasidagi vaqt.
Polyarografik tahlilda sifatiy tahlil yarim to’lqin potensialidan, miqdoriy
tahlil esa polyarogrammaning balandligidan iboratdir. Ko’pincha polyarografik
aniqlashlar jarayoniga migrasion tok ham ta’sir qiladi. Shuning uchun buni
hisobga olish zarur. Bunga ba’zi ionlarning ayni muhitda qaytarilmasligi sabab
bo’ladi. Masalan, qo’rg’oshinni aniqlash paytida K
+
ning qo’shilib qolishi 1-
polyarogrammani hosil qiladi. U holda to’yingan tok qiymati:
J
td
=I
m
+J
d
Polyarografiyaning afzalliklaridan yana biri agar elektrolit to’g’ri tanlansa,
bu elektrolitda bir qancha metall va metallmas ionlar qaytarila olsa,
aniqlanadigan har bir ion J
td
ning va
E
1/2
ning o’ziga xos qiymatlarida
polyarogrammada ketma-ket chiqib keladi (12-rasm)
To’yingan -diffuzion tok elektroaktiv modda polyarogrammasidagi tokning
oshishiga muvofiq bo’lgan, depolyarizatorning elektrod sirtiga kelish tezligi
cheklanganligi oqibatida yuzaga keladigan tok to’yingan tok bo’lib, bu tok
to’yingan elektrodga diffuziya tufayli kelganligi uchun bu tok to’yingan
diffuzion tok deyiladi.
Diffuzion tokning qiymati quyidagi omillarga bog’liq:
1. Elektrokimyoviy reaksiyada ishtirok etuvchi elektronlar soniga;
2. Diffuziya koeffisientiga;
3. KapHlyaming xususiyatlariga;
4. Fon elektrolitining tabiati va konsentratsiyasiga;
5. Erituvchiningtabiatiga;
6. Bosimga;
7. Elektrodlarga beriladigan kuchlanishning qiymatiga;
8. Haoratga.
Qaytar elektrokimyoviy reaksiyaning polyarogrammasi tikka cho’ziq
polyarogrammadan, qaytmas elektrokimyoviy reaksiyaning polyarogrammasi
esa qiya chiziq polyarogrammadan iboratdir.
Polyarografik tahlilning afzallik va kamchiliklari unda ishlaydigan
tomchilaydigan simob elektrodining faoliyati, qo’llanilishi bilan belgilanadi.
Usulning afzalliklari - vodorod ionlarining vodorodga qaytarilishi, elektrod
sirtining yangilanib turishi, elektrod sirtida adsorbsion hodisalarning
uchramasligi, polyarogrammalar qayta takrorlanuvchanligining yuqoriligidan
iborat. Kamchiliklari esa +0,3-0,4 V dan ortiq anod tokida ishlash mumkin
emasligi, kapillyarning tezda ifloslanib ishdan chiqib qolishi, simob bug’inining
zaharliligidan iboratdir.
79
Polyarografiyaning qo’llanilish sohalari quyidagilardir:
1. Ayrim olingan moddalarni sifatiy va miqdoriy aniqlash;
2. Kimyoviy . va elektrokimyoviy reaksiyalarning kinetikasini o’rganish;
3. Adsorbsiya hodisalarini o’rganish; .
4. Organik moddalarning tuzilishini o’rganish;
5. Reaksiyalarning mexanizmini o’rganish;
6. Moddalarning aralashmalari tarkibini sifatiy va miqdoriy aniqlash;
7. Kimyoviy va elektrokimyoviy reaksiyalarning muvozatini o’rganish.
Do'stlaringiz bilan baham: |
