Электрохимические методы анализа

Методы, основанные на процессах, происходящих на электродах или в межэлектродном пространстве, называются электрохимическими.

При выполнении анализа используют функциональную зависимость тока, потенциала или электрической проводимости (сопротивления) от концентрации анализируемого вещества в растворе. Несмотря на то, что число параметров, характеризующих электрические свойства растворов, ограничено, известно много электрохимических методов. Дело в том, что любой из параметров (ток, потенциал) можно в процессе проведения ана,-лиза задавать или изменять. Комбинируя различными способами задаваемый и изменяемый параметр, можно иметь дело с различными электрохимическими методами анализа.

В зависимости от способа получения информации различают: •S прямые методы определения - в которых из измеряемых электрических величин непосредственно получают аналитическую информацию; S методы индикации - (косвенные методы анализа) применяют в титри-метрии для установления конечной точки титрования (потенциометри-ческое, амперометрическое тигрование).

В соответствии с процессами, происходящими на электродах, эледс-трохимические методы подразделяют на две основные группы. К первой относятся методы, основанные на протекании электродной электрохимической реакции, ко второй - методы, не связанные с протеканием подобной реакции. В свою очередь, среди методов первой группы различают методы с наложением внешнего потенциала и без наложения потенциала.

Основным элементом приборов электрохимического анатиза является электрохимическая ячейка. В методах без наложения постороннего потенциала она представляет собой гальванический элемент, в котором вследствие протекания химических окислительно-восстановительных реакций

возникает электрический ток. В ячейке гальванического элемента в контакте с анализируемым раствором находятся два электрода - индикаторный электрод, потенциал которого зависит от концентрации вещества, и электрод сравнения, относительно которого измеряют потенциал индикаторного электрода. Измерение разности потенциалов производят специальными приборами - потенциометрами.

В методах с наложением постороннего (внешнего) потенциала применяют электролитическую ячейку, названную так потому, что на электродах ячейки под действием наложенного потенциала происходит электролиз -окисление или восстановление веществ. В кондуктометрическом анализе используют кондуктометрическую ячейку, в которой замеряют электрическую проводимость раствора.

Приборы для электрохимических определений, кроме электрохимической ячейки, мешалки, нагрузочного сопротивления, включают устройства для измерения разности потенциалов, тока, сопротивления раствора, количества электричества. Эти измерения могут осуществляться стрелочными приборами (вольтметр, микроамперметр), осциллографами, автоматическими самопишущими потенциометрами. Если электрический сигнал слабый, его усиливают с помощью различных технических усилителей. В приборах, использующих наложения потенциала, важной частью являются устройства для подачи на ячейку соответствующего потенциала стабилизированного постоянного или переменного тока (в зависимости от метода). Блок электропитания приборов электрохимического анализа включают обычно выпрямитель и стабилизатор напряжения, который обеспечивает постоянство работы прибора.