Krzysztof Dobrowolski Toruń 20.03.2002
Ćwiczenie 19 : Wyznaczanie szybkości przenikania tlenu przez granicę faz powietrze- roztwór metodą woltamperometrii z wirującą elektrodą platynową .
I Wstęp teoretyczny :
Polarografia polega na wyznaczaniu prądowo-potencjałowej charakterystyki elektrody , na której występuje wyłącznie nadnapięcie dyfuzyjne . Elektrodą taką jest najczęściej kroplowa elektroda rtęciowa , którą stanowią krople rtęci wypływające z kapilary szklanej , zanurzonej w analizowanym roztworze . Roztwór zawiera analizowane związki w znacznym rozcieńczeniu oraz nadmiar obojętnego elektrolitu o dużym napięciu rozkładu (często stosowany jest 1 M KCl ) .Elektrolit ten ma za zadanie zmniejszyć opór roztworu , a jednocześnie nie dopuścić do wytworzenia się dodatkowego pola elektrycznego w warstwie dyfuzyjnej . Dzięki jego obecności oznaczane jony dostają się na powierzchnię elektrody jedynie w wyniku dyfuzji , jak tego wymaga teoria nadnapięcia dyfuzyjnego , nie zaś w wyniku wędrówki w polu elektrycznym . Drugą elektrodę stanowi duża powierzchnia rtęci na dnie naczynia . Dodatkowe półogniwo ogniwo kalomelowe połączone kluczem elektrolitycznym z roztworem służy do określania potencjału elektrody kroplowej .
Liniowa zależność dyfuzyjnego prądu granicznego od stężenia substancji ulegającej redukcji( utlenieniu ) stanowi podstawę miareczkowania amperometrycznego . W metodzie tej ustala się wartość potencjału elektrody kroplowej lub wirującej elektrody platynowej , by osiągnięty został graniczny prąd dyfuzyjny dla oznaczanej substancji . Następnie dodaje się porcjami odczynnik miareczkujący , usuwający tę substancję z roztworu przez wytrącenie , związanie w kompleks itp. . Natężenie prądu ( i ) maleje wówczas liniowo w miarę dodawania odczynnika miareczkującego ( V ) , aż do zera w punkcie równoważnikowym . Z wykresu i(V) wyznacza się stężenie oznaczanej substancji z dokładnością większą od osiąganej w analizie polarograficznej .
Odmianą tej metody jest miareczkowanie woltametryczne , w którym ustala się wartość
prądu ( i ) przez odpowiedni dobór potencjału elektrody kroplowej . Dla utrzymania stałej wartości prądu mimo zmniejszającego się stężenia oznaczanego związku należy zwiększyć bezwzględną wartość potencjału elektrody . Największe zmiany potencjału następują w okolicy punktu równoważnikowego , gdyż konieczne jest wówczas tak silne spolaryzowanie elektrody , by mogło się na niej rozpocząć rozładowywanie następnego związku .
II Literatura :
K. Pigoń , Z. Ruziewicz , „Chemia fizyczna” PWN W-wa 1980 str. 297-300
III Wykaz substancji :
kwas azotowy 10 M 0021
siarczyn sodu
roztwór chlorku potasu
IV Oświadczenie :
Oświadczam , że zapoznałem się z kartami charakterystyki w/w substancji i znane mi są właściwości tych substancji , sposoby bezpiecznego postępowania z nimi oraz zasady udzielania pierwszej pomocy w nagłych wypadkach .
.....................................................