POLAROGRAFIA

Ewelina Kołodziej

Krystian Gałęcki

Co to jest polarografia?

Metoda elektroanalityczna oparta

na zjawiskach zachodzących w

układzie elektrod, z których jedna

ulega polaryzacji.

Istota polarografii

Metoda ta bada natężenie prądu

elektrycznego płynącego przez komórkę

pomiarową w zależności od

przyłożonego do elektrod napięcia.

Elektrodą pracującą jest elektroda ciekła

(Hg) z powierzchnią odnawiającą się w

sposób ciągły lub okresowy.

Twórca polarografii

Czeski uczony

Jarosław Heyrowsky

w roku 1922

wprowadził ją do

stosowania jako

jedną z metod

chemii

analitycznej

z zakresu analityki

instrumentalnej.

Podział polarografii

• Polarografia klasyczna – stałoprądowa
• Polarografia zmiennoprądowa sinusoidalna
• Polarografia zmiennoprądowa prostokątna
• Polarografia pulsowa normalna
• Polarografia pulsowa różnicowa
• Polarografia selekcyjna

Polarografia

stałoprądowa

Polega na badaniu zmian natężenia

prądu, płynącego przez roztwór z

oznaczoną substancją, od liniowo

rosnącego potencjału z zastosowaniem

kroplowej elektrody rtęciowej (KER) jako

elektrody pracującej.

Schemat układu

pomiarowego

G

R

Z

K

A

A – anoda
K – katoda
G – galwanometr
Z – źródło prądu stałego
R - potencjometr

Krzywa polarograficzna

I=f(E)

Elektrolit podstawowy

Odgrywa bardzo ważną rolę, jest

elektrolitem obojętnym, którego kation i

anion nie ulegają zmianom

elektrolitycznym w badanym przedziale

potencjałów. W jego skład wchodzi:

elektrolit przewodzący prąd, substancję

powierzchniowo czynne, roztwory

buforowe i związki kompleksotwórcze.

Elektrolit podstawowy umożliwia

depolaryzatorom zbliżenie się do katody

prawie wyłącznie na drodze dyfuzji.

Równanie Ilkoviča

gdzie:
I

d,1

- wartość granicznego prądu dyfuzyjnego [µA]

c - stężenie substancji badanej [mmol/dm

3

]

k – stała dla prądu średniego lub chwilowego w czasie życia

kropli

Wzór ten wskazuje, że istnieje liniowa zależność

natężenia granicznego prądu dyfuzyjnego od

stężenia depolaryzatora. Równanie to stanowi

podstawę ilościowych oznaczeń metodą

polarografii stałoprądowej.

Inne rodzaje prądów

mogące występować w

trakcie pracy z

polarografem.

- Prąd migracyjny

- Prąd pojemnościowy

- Prąd kinetyczny

- Prąd katalityczny

- Prąd adsorpcyjny

Zastosowanie polarografii

stałoprądowej

• w analizie domieszek (rzędu 1%) w stopach,

minerałach, materiałach ceramicznych, a także w
środkach spożywczych i materiałach biologicznych

• polarografia klasyczna jest przydatna do określania

stopnia utleniania danego materiału w próbce

• w analizie związków organicznych

Zalety

• odnawianie powierzchni elektrody (produkty reakcji

elektrodowej są usuwane wraz z rtęcią co zapewnia stałe
parametry elektrody)

• spadające krople mieszają roztwór (zapewnia to

odświeżanie jego powierzchni)

• podczas elektrolizy przez roztwór przebiega znikomo mały

prąd

• duże nadnapięcie wodoru na rtęci (możliwość osiągnięcia

dużych bezwzględnych wartości ujemnych potencjałów)

• rtęć jako metal szlachetny zachowuje się obojętnie w

stosunku do większości roztworów

• idealne warunki do wykorzystania dyfuzyjnego prądu

granicznego

Wady

• toksyczność
• konieczność używania Hg o dużej czystości ze

względu na kapilarę

• wrażliwość na wstrząsy i zanieczyszczenia

mechaniczne

• mały zakres dla potencjałów dodatnich (powyżej

0,4[V] rtęć ulega anodowemu rozpuszczaniu)

• dla niektórych anionów ograniczenia potencjału

Bibliografia

• „Metody instrumentalne w analizie

chemicznej” Walenty Szczepaniak, wyd.
PWN, Warszawa 1997

• „Podstawy metod analitycznych” Andrzej

Cygański, WNT 1999

• http://www.chemia.waw.pl

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ