Analiza instrumentalna-dyscyplina naukowa zajmująca się uzyskiwaniem informacji o układach materialnych, zwłaszcza o rodzajach i ilości ich składników, elementów włącznie z ich przestrzennym rozmieszczeniem i uporządkowaniem, jak też zmianami zachodzącymi w czasie. Obejmuje ona również niezbędną do tego celu metodykę.

Możliwość przypisywania badanej substancji określonej liczbowo własności fizycznych lub fizykochemicznych charakterystycznej dla tej właśnie substancji; pozwala wykorzystywać metody instrumentalne do identyfikacji tej subst. Podstawą zaś instrumentalnych ilościowych metod analizy jest istnienie funkcyjnej zależności pomiędzy stężeniem oznaczanej substancji a mierzoną własnością fizyczną lub fizykochemiczną tej substancji.

WŁASNOŚCI FIZYKOCHEMICZNE W ANALITYCE:

1.własności podstawowe - masa; objetość

2.właśc.mechaniczne - gęstość; napięcie powierzchniowe; lepkość; prędkość dźwięku

3.właściwości związane z oddziaływaniem energii promieniowania - absorpcja promieniowania; rozproszenie promieniowania; efekt ramanowski; emisja promieniowania; współczynnik załamania światła; skręcanie płaszczyzny światła spolaryzowanego i dyspersja skręcalności optycznej; dichroizm kołowy; fluorescencja i fosforescencja; zjawisko dyfrakcji; rezonans magnetyczny, jądrowy i elektronowy

4.właściwosći elektryczne- potencjały półogniw; zależności natężenia prądu-napięcie; przewodnictwo elektryczne; względna przenikalność elektryczna

5.właściwości jądra atomowego - promieniotwórczość; neutronowy przekrój czynny; masa izotropowa

diagram z pierdołami o pamięci itd

Teoria procesu analitycznego

Informacja analityczne-wynikami badań analit.są zawsze informacje, których źródłem jest próbka. Uzyskiwane są one przez materialne względnie energetyczne oddziaływanie na badany obiekt.

z-wielkość określająca rodzaj składnika;

y- wielkość określająca ilość tego składnika;

x_i,x_j,x_w-przestrzenne współrzędne badanego składnika;

t-czas lub inny parametr zależny od czasu charakteryzujący dany proces.

Informacje analit.uzyskuje się zawsze wtedy i tylko wtedy, gdy zmienne z lub y występują w tych funkcjach jako zmienne zależne

Rodzaje analityk:

I.Składu-ustalanie składu próbki wg rodzaju i ilości jej składników zw.elementami ukł materialnego, a więc liczby atomów, jonów, cząsteczek, rodników,itd. A w sensie makroskopowym zw.chem.i pierw.

-jakościowa-mówi o występowaniu bądź nie danego składnika z_i, przykładem analiza elementarna

-ilościowa-uzyskiwanie informacji o ilości y_i znanego elementu z_i

wykres

II.Procesowa-zmiany rodz.i ilości skł. (elementów) ukł.materialnych w czasie (dwuwymiarowe lub trójwym.)

-właściwa-kontrola makroskopowa przepływów materiałów lub przebiegu procesów technolog.

-cząsteczkowa-dynamiczna analiza przemian zachodzących w obrębie cząsteczek; określa rodzaj , mechanizmy, szybkości przegrupowań oraz podobnych procesów w odniesieniu do cząst

10^-3,10^-9s-pomiary relaksacyjne względnie ultra szybkie spektroskopie

III.Rozmieszczenia-badanie rozmieszczenia poszczególnych elementów lub ich ilości na pow.lub objętości.

Geometryczna granica rozdzielczości leży w obszarze mikrometrów Δx→badanie niejednorodności ciał stałych

IV.Strukturalna-ustalanie rozkładu i połączeń w cząsteczce i ciałach stałych

-przestrzenna analiza rozmieszczenia w obszarze atomów, rozdzielczość geometryczna wynosi 0,1 nanometra Δx.

Ilościowe informacje strukturalne-prowadzą do uzyskiwania danych dotyczących uporządkowania danej struktury. Zawierają inf.o komórce elementarnej kryształów lub o konfiguracji i konformacji cząsteczek.

Konfiguracja - różne przestrzenne uporządkowanie elementów struktury przy jednakowej budowie. Różne konformacje cząsteczek powst.przez różne położenie struktury przy zachowaniu jednakowej konfiguracji czyli przez odwrócenie wiązań lub przez odwrót wokół własnej osi. Konformacji, jak i odmiennej konfiguracji nie można doprowadzić do wzajemnego przystawania. W przeciwieństwie do konfiguracji, różne konformacje można przeprowadzić jedna w drugą bez zrywania wiązań chem.(krzesełkowe, łódkowe...)

Proces analityczny

Informacje, jakie otrzymujemy są związane z sygnałami są zawsze definiowane jako sygnały równoważne ilości lub jakości. Sygnały odzwierciedlają stany lub procesy ukł.materiału, np. wyst.zmiany zbabarwienia r-rów lub płomienia, linie spektralne, różnice temp.czy napięć.

Funkcje, które muszą spełniać sygnały lub kolejność sygnałów, aby stały się nośnikami informacji.

1.Funkcja syntaktyczna-opisuje zależność pomiędzy równoważnymi sygnałami, a zwłaszcza powstawaniem i transformacją kolejności sygnałów(pr.chem.i fiz., symbole i równania reakcji);

2.Semantyczna-opisuje znaczenie sygnałów, ich treść - a co za tym idzie-ich jednoznaczny związek z charakteryzowanymi obiektami

3.Pragmatyczna-określa związki między sygnałami z jednej strony a ludźmi, które te sygnały odbierają.

Próbka jako źródło informacji:

- Sygnały znaczące, zakłócające, Obce

Aby sygnały zostały wzmocnione przez odpowiednio przygotowane próbki, zwłaszcza przez rozpuszczanie, maskowanie, wzbogacanie oraz operacje rozdzielania. Następnie na podstawie z góry ustalonych zasad i wskazań następuje kodowanie i wzmacnianie sygnałów. W analityce następuje to za pomocą analitycznej zasady pomiaru opartej na prawach przyrodniczych.

Postępowanie analityczne- proces analit.składa się z kolejnych równoważnych etapów.

Zasada pomiaru-znamionuje stosowanie określonych zjawisk przyrodniczych celu uzyskania informacji analitycznej opisuje dla wzajemne oddziaływania jakim jest poddawana próbka dla uzyskania wypowiedzi analit.

Metoda analityczna-przedstawia sposób optymalnych informacji o obiekcie badań przy określonej zasadzie pomiaru.

Postępowanie analityczne-ustala szczegółowy przebieg analizy i zawiera szereg kolejnych jednoznacznych instrukcji dotyczących:

- Pobierania próbek i zakresu wielkości próbek;

- Przygotowania próbek (odczynniki, sprzęt);

- Układ pomiarowy (przyrządy, aparatura);

- Funkcje analityczne wzorowania i podstaw wzorcowania;

- Zakres stosowania;

- Zakres oznaczalności i zawartości;

- Selektywność;

- Błędy systematyczne i przypadkowe;

- Granice (zakres) oznaczlności;

- Zapotrzebowanie czasu i kosztów.

Pobieranie próbek-próbka reprezentatywna dla badanego obiektu w odniesieniu do postawionego problemu.

Próbki pod względem jednorodności:

- Jednorodne-homogeniczne (gazy, ciecze);

-Niejednorodne-niehomogeniczne (ciała stałe).

Przygotowanie próbek-przeprowadzenie próbki w postać gotowa do pomiaru przez zmianę stanu skupienia, przygotowanie powierzchni próbki przez szlifowanie, trawienie do badań mikroskopowych, naparowanie na powierzchnię próbki warstwy przewodzącej, rozpuszczanie, roztwarzanie, rozdzielanie, wzbogacanie, maskowanie itd.

Pomiar-informacje analityczne uzyskuje się poprzez materialne względnie energetyczne oddziaływanie na badany obiekt. Zasadę pomiaru charakteryzuje rodzaj wzajemnych oddziaływań, którym jest poddawana próbka:

- sprężyste oddziaływanie wzajemne - suma zmian energii kinetycznych równa się zero ΣE_k = 0

nie zachodzą tu zmiany ilości energii promieniowania, a jedynie zmiany kierunku promieniowania

- niesprężyste, w których zmienia się zarówno wewnętrzna energia próbki, jak i zewnętrzna energia promieniowania

ΣΔE_k = -ΣΔU

każdej zmianie energii kinetycznej musi być jednoznacznie przyporządkowana różnica energii wewnętrznej.

Wartość ΔU względnie ΔE_k charakteryzuje rodzaj zawartych w próbce składników, zaś suma jednakowych (wszystkich) kwantów ΔE dostarcza informacji o ilości tych składników

Opracowanie wyników:

- zestawienie tabelaryczne (analiza składu i strukturalna np. linie spektralne-zestawienie długości fal);

- wykresy graficzne;

- wzory-równania funkcji.

PODZIAŁ METOD ANALITYCZNYCH

ELEKTROCHEM. METODY ANALITYCZNE-polegają na badaniu reakcji na elektrodach lub procesów zachodzących między elektrodami

Elektroda - przewodnik elektryczności zanurzony w r-rze elektrolitu, za pomocą którego doprowadza się lub odprowadza prąd elektr.

Anoda- elektroda, na której zachodzi r-cja utleniania

Katoda- elektroda, na której zachodzi r-cja redukcji

Elektroda wskaźnikowa- elektroda, której potencjał zmienia się w czasie pracy wskutek zmiany stężenia substratu lub produktu r-cji elektrochem.

Potencjał elektrody-różnica potencjału między potencjałem danej elektrody a potencjałem elektrody przyjętej za wzorzec. Za wzorzec przyjmuje się elektrodę wodorową (jeśli nie przyjmiemy inaczej)

Prężność roztwórcza metalu-metal zaanużony do r-ru jego soli wykazuje tendencję przechodzenia do r-ru w postaci jonów Me⁺

Równanie Nersta

Me ↔Meⁿ⁺ + ne^- red ↔ utl + ne

red-postaćzredukowana

utl-postać utleniona

n-liczba elektronów biorących udział w r-cji

E⁰-potencjał normalny (standardowy)elektrody

T-temperatura absolutna [K]r-ru R-stała gazowa

n-liczba elektronów biorących udział w r-cji

F-stała Faraday`a

[utl]-stężenie molowe postaci utlenionej metalu

[red]- stężenie molowe postaci zredukowanej metalu

E=E⁰ gdy [red]=1mol/dm³ i [utl] =1mol/dm³

Elektroda wodorowa-blaszka platynowa, pokryta czernią platynową, nasycona wodorem, zanurzona do r-ru zawierającego jony H⁺ o aktywności równej jedności (1mol/dm³)

Elektrody

I.Obojętne - takie, które stanowią jedynie elektryczny kontakt z r-rem nie wchodząc w żadną r-cję chem.z jakimkolwiek jego skłądnikiem (Metale szlachetne (Ag, Au, Pt); Grafitowe)

II.Aktywne - z materiałów wolnej postaci pierwiastkowej, wartość potencjału tej elektrody zależy od stężenia odpowiadającego jej jonu (El.srebrowe; Hg; H)

Półogniwa-wykonane z elektrod obojętnych lub aktywnych w zestawie z odpowiednimi związkami:el.kalomelowe, szkalne

Elektrody szklane

Ag,AgCl|0,1mol|He|membrana szklana|r-ór|elektroda porównawcza

Struktura membrany szklanej

r-ór wewn.(0,1mol/HCl) |warstwa szkła uwodnionego|warstwa szkła50μm|warstwa szkła uwodnionego0,5-1μm|r-ór zewnętrzny badany

Metody elektrochemiczne-rozróżniamy jako metody oznaczania, dzięki którym z elektrycznych wielkości pomiarowych uzyskuje się bezpośrednie informacje analityczne i elektrochemiczne metody detekcji, w których wielkości elektryczne wykorzystywane są do śledzenia ułamka miareczkowania, a przez to do określania punktu równoważnikowego.

Elektrochemiczne zasady pomiaru analitycznego

1.Niespecyficzne r-cje elektrodowe (brak r-cji elektrochem.)

a)Konduktometria

b)Oscylometria

c)dielektrometria

2.Specyficzne r-cje elektrodowe (r-cje elektrodowe)

a)I=0 - potencjometria

b)I≠0: - woltamperometria, kulometria, elektrograwimetria

3.Zmiany w elektrochemicznej warstwie podwójnej

a)tensometria

Konduktometria-polega na pomiarze przewodnictwa elektrycznego lub oporu w zależności od stężenia.

Oscylometria-(konduktometria wielkich częstotliwości)-polega na bezpośrednim pomiarze impedancji lub admitancji naczyńka pomiarowego w zależności od stężenia r-ru przy założeniu napięcia przemiennego wielkiej częstotliwości, przy czym elektrody nie stykają się z elektrolitem.

Dielektrometria-polega na bezpośrednim pomiarze stałych dielektrycznych za pomocą przemiennego napięcia wielkiej częstotliwości.

Potencjometria-jest to praktycznie bezprądowy pomiar potencjałów elektrod w celu ustalenia aktywności składników r-ru.

Woltamperometria-polega na pomiarze stanu spolaryzowania elektrod w obecności depolaryzatorów. Do tego celu wykorzystuje się krzywe natężenie prądu-napięcie w trakcie przebiegu r-cji elektrodowych w zależności od stężenia i czasu.

Polarografia-badanie zmian zatężenia prądu płynącego przez r-r z oznaczoną substancją w czasie elektrolizy od liniowo rosnącego potencjału z zastosowaniem kroplowej elektrody rtęciowej.

Amperometria-pomiar dyfuzyjnego prądu granicznego przy stałym potencjale w zależnosci od stężenia (zwykle prąd stały).

Woltometria-polega na pomiarze potencjałów elektrod w zależności od stężenia przy stałym przepływie prądu zewnętrznego.

Chronopotencjometria-polega na pomiarze zmian potencjału elektrody prądowej w zależności od czasu.

Kulometria-polega na pomiarze elektryczności niezbędnej do ilościowego przebiegu r-cji elektrochem.

Elektrograwimetria-polega na elektrochem. wydzielaniu metali lub ich nierozpuszczalnych związków podczas przepływu prądu stałego przez r-ry i następnie ich wagowym oznaczeniu.

Tensametria-kapacitometria-analiza elektrosorpcyjna-polega na pomiarze zmian pojemności warstwy podwójnej zachodzących w wyniku procesów adsorpcyjnych lub desorpcji substancji powierzchniowo-czynnych i związanych z tym występowaniem prądów pojemnościowych.

Metody spektograficzne-kolorymetr:

- Miareczkowanie konduktometryczne na podstawie pomiaru zmian przewodnictwa;

- Potencjometr-na podstawie zmian potencjału elektrody wskaźnikowej;

- Ampermetr-na podstawie pomiaru zmian natężenia prądu płynącego w odpowiednim układzie elektrod w r-rze badanym.

Metoda konduktometryczna

Kondukatncja (konduktometria) G = 1/R

-konduktancja (przewodność czynna)

Jeżeli stężenie wszystkich soli w danych elektrolitach są niezmienne z wyjątkiem stężenia soli badanej, wówczas obserwowane przewodnictwo można związać ze stężeniem tej soli

;
; Θ-stała naczyńka konduktometr.

κ-konduktywność, σ-rezystancja właściwa, d-odległość między elektrodami, A-przekrój elektrolitu

przewodnictwo lub przewodność właściwa elektrolitów jest dużo mniejsze od metali i zależy od stężenia, temperatury i rodzaju elektrolitu.

Przwodnictwo równoważnikowe Λ

Λ=κ v ; v-objętość elektrolitu, w którym znajduje się gramorównoważnik

; 1000-litry, c-stęż. w litrach

przewodnictwo molowe-gdy c wyrażone w [mol/l], przewodnictwo równoważnikowe-gdy c wyrażone w [wal/l].

Przewodnictwo molowe

(równoważnikowe)jest równe liczbowo przewodnictwu elektrycznemu, jakie wykazuje warstwa elektrolitu w przestrzeni między dwiema elektrodami oddalonymi od siebie o 1 cm i o takiej objętości v (ml), aby znajdował się w niej 1 mol (gramorównoważnik)substancji.

Λ^rów. = Λ^mol / z⁺V⁺ = Λ^mol / z^-V^-

; z^+,- ładunek kationu lub anionu, v^+,- liczba kationów lub anionów powstających z dysocjacji.

Elektrolity mocne-w miarę zwiększania stężenia jony zbliżają się do siebie i wtedy siły oddziaływania elektrostatycznego hamują poruszanie się jonów→przewodnictwo równoważnikowe elektrolitu mocnego nieznacznie maleje ze wzrostem stężenia.

Elektrolity słabe-w miarę rozcieńczania wzrasta dysocjacja→rośnie liczba jonów powstających z jednego gramorównoważnika elektrolitu.

Roztwory nieskończenie rozcieńczone-graniczne przewodnictwo równoważnikowe.

Każdy jon wnosi swój odpowiedni udział do przewodnictwa równoważinkowego elektrolitu-prawo niezależnej wędrówki jonów Kohlrauscha:

- prawo niezależnej wędrówki jonów Kohlrauscha

Różne wartości przewodnictwa jonowego są wywołane różnicami prędkości jonów.

Ruchliwość jonów-prędkości jonów przy spadku potencjału równym 1[V/cm], zależy od jego wymiarów i wielkości ośrodka; np. ruchliwość wszystkich jonów 5*10^-4, OH^-: 20,5*10^-4, H⁺: 36,2*10^-4 [cm/sek].

Zależność przewodności od stężenia
, Θ możemy wyznaczyć na podstawie KCl, który jest wzorcem.

Schemat aparatury-mostek Weanstona(dla mocnych elektrolitów mostek Kohlrauscha), dobieramy opór R₂. Pomiar konduktancji za pomocą prądu stałego lub zmiennego-zmienne lepsze, bo można wyeliminować zmiany na powierzchni elektrod w wyniku zarówno r-cji elektrochemicznych jak i zmian w samym r-rze.

Miareczkowanie konduktometryczne-nieselektywne.

Podczas miareczkowania muszą powstawać w wyniku zachodzących r-cji nowe jony o innym przewodnictwie niż jony pierwotne zawarte w r-rze.

Oscylometria-stosowany prąd o częstotliwości 1000-10000Hz.

Konduktometria bezpośrednia

Wyznaczanie stężenia r-rów na podstawie badania przewodnictwa można wykonać dla prostych elektrolitów, dla których jest liniowa zależnośc między przewodnością a stężeniem.

Stosowana w detektorach konduktometrycznych -chromatografia ...................w przemysłowej analizie r-rów (stęzonych i rozcieńczonych), do kontroli procesów technologicznych (w tym technologii oczyszczania wody), do charakterystyki wody destylacyjnej, wody do zasilania kotłów i do charakterystyki ściekó.

Do oznaczania zawartości tlenu w wodach -oparta na r-cji talu z tlenem, w wyniku powstaje wodorotlenek talu, który jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i powoduje wzrost przewodności właściwej o 35μS/cm na 1ppmO₂.

Metoda potencjometryczna.

Potencjometria-wykorzystywanie odpowiedniej elektrody wskaźnikowej, której potencjał zminia się w czasie miareczkowania wskutek zmiany stężenia jednego z substratów wzgędnie jednego z produktów r-cji.

Pomiary przy prądzie zerowym są możliwe, gdy woltomierz nie pobiera prądu. Gdy impedancja układu elektrod mała-stosuje się woltomierz o dużej oporności wewnętrznej; gdy impedancja duża-pomiar SEM dokonuje się przy pomocy układów kompensacyjnych lub woltomierzy elektronicznych

Układ Poggendorfa i kompensacyjny -pom bezpośredni

Metody wyznaczania krzywej (opracowanie wyników):

- Środkowych stycznych

- Pierwszej pochodnej

- Drugiej pochodnej

Rodzaje miareczkowań potencjometrycznych

Miareczkowanie alkacymetryczne-elektrody wskaźnikowe, których potencjał zależy od stężenia jonów wodorowych (elektrody:szklana, chinhydronowa, antymonowa).

Miareczkowanie redox-elektroda platynowa-jej potencjał jest proporcjonalny do logarytmu stosunku stężeń w postaci utlenionej do zredukowanej (równanie Nernsta).

Miareczkowanie strąceniowe-elektrody srebrowa i kalomelowa.

Miareczkowanie kompleksometryczne-do oznaczania metali, do badania r-cji tworzenia i rozpadu kompleksu.

pH-metria-kolorymetria.

Metody potencjometryczne-pomiar SEM ogniwa złożonego z elektrody porównawczej i wskaźnikowej, której potencjał zależy jedynie od stężenia jonów wodorowych w badanym r-rze.

Metody:

- Bezpośrednia-wyznaczanie SEM ogniwa pomiarowego (elektorda wodorowa)

- Przy użyciu r-ru buforowego-metoda porównawcza (stosujemy bezpośrednio elektrodę szklaną).

Metody amperometryczne.

Metoda woltamperometryczna- E=f(c), I=const, nie uwzględniamy elektrolizy na elektrodach, stosujemy gdy r-cje przebiegają bardzo powoli i trudno ustalić punkt załamania krzywej miareczkowania.

Amperometria-do analizy śladowej, stężenia substancji elektroaktywnej mierzone jest natężeniem prądu powstającego w wyniku r-cji tej substancji.

Miareczkowanie amperometryczne

schemat

Dwa rodzaje miareczkowań: z jedną elektrodą, z dwoma elektrodami wskaźnikowymi-tzw. miareczkowanie biamperometryczne.

Gdy jedna elektroda-to ma taki potencjał, aby jedna substancja była elektroaktywna-jej potencjał jest stały, druga elektroda porównawcza.3 WYKRESY

W układach o dwóch elektrodach różnica potencjałów między nimi pozostaje stała.

Kulometria-czynnik miareczkujący wytwarza się elektrolitycznie w r-rze oznaczanym.

Prawo Faraday`a: m=kit -I prawo Faraday`a

m₁/m₂ = R₁/R₂ = k₁/k₂- II prawo Faraday`a,

R-równoważnik chemiczny

połączone:
; m-masa wydzielona, M-masa molowa, F-stała Faraday`a, n-liczba elektronów.

Metodę kulometryczną stosuje się gdy:

- Dany r-r spełnia prawa Faraday`a (100%wydajność prądowa);

- Możemy okreslic ilość elektryczności (pomiar natężenia i czasu);

- Możemy wyznaczyć punkt końcowy miareczkowania.

Rodzaje:

- Przy stałym potencjale elektrody-kulometria potencjostatyczna;

- Przy stałym natężeniu prądu-kulometria amperostatyczna.

Metody polarograficzne.

Pomiar napięcia I=f(U), c=const - wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej przy zastosowaniu KER, którą stanowią krople rtęci wypływające z kapilary szklanej zanurzonej w badanym r-rze. R-r ten zawiera oznaczane związki oraz nadmiar obojętnego elektrolitu, zadaniem którego jest zwiększenie konduktancji r-ru.Drugą elektrodę stanowi rtęć umieszczona na dnie naczynia o dużej powierzchni.

Powierzchnia elektrody rtęciowej jest mała, ale bardzo duża jest na niej gęstość prądu. Składniki znajdujące się w bezpośrednim otoczeniu kropli ulegaja szybko redukcji. Nowe porcje składnika docierają na wskutek dyfuzji. Prąd w obwodzie ustala się i zależy od stężenia i szybkości dyfuzji.

Polarogram.

Początkowy odcinek krzywej odpowiada pierwszemu stadium elektrolizy w r-rze I szczątkowy. Druga-wzrost natężenia prądu, przekroczenie napięcia rozkładowego składnika A i jego redukcja na elektrodzie. Trzeci odcinek: prąd osiąga wartość stałą: I_A graniczne. Jeżeli drugi jon B, to po osiągnięciu napięcia rozkładowego natężenie wzrasta dopóki nie osiągnie I_A+B granicznego.

Napięcie rozkładające-napięcie, przy którym zaczynają przebiegać r-cje redoks w procesie elektrolizy.

Prąd szczątkowy-wywołany redukcją lub w ogóle zanieczyszczeniami.

Prąd pojemnościowy (ładowania, kondesatorowy)-spowodowany „ładowaniem” kropli.

Prąd migracyjny-spowodowany wędrówką kationów i anionów wywołany polem elektrycznym.

Elektrolit podstawowy-skład:

1.elektrolit przewodzący prąd (sole mocnych kwasów i zasad -np.)

2.substancje powierzchniowo-czynne(np.żelatyny lub surfaktanty)-tłumiące maxima

3.r-ry buforowe i związki kompleksowo-twórcze-pozwalające na rozdzielenie fal położonych blisko siebie lub zamaskowanie przeszkadzających kationów.

Prąd dyfuzyjny-wyznaczanie

Wzór Ilkovica:

I_d = A * n * D^1/2 * c * m^2/3 * t^1/6

I_d = k * c

k = A * n * D^1/2 * m^2/3 * t^1/6 - stała Ilkovica

A-wsp.zależny od doboru jednostek; n-liczba elektronów; D-wsp.dyfuzji z prawa Ficka; m-masa rtęci w jednostce czasu; t-czas.

Prawo Ficka

Możemy także określić równanie fali polarograficznej określające zależność natężenia prądu w funkcji potencjału dla wstępującego odcinka krzywej polarograficznej (tam, gdzie rośnie).

Równanie fali polarograficznej:

E= E_1/2 - (RT/nF) * ln(I/(I_d - I))

Chronoamperometria- I=f(t), u=const

Chronowoltametria- U=f(t), i=const

Elektrograwimetria-elektrochemiczne wydzielenie metali lub ich nierozpuszczalnych związków podczas przepływu prądu stałego przez r-ry i następnie na ich wagowym oznaczaniu-układ Poggendorfa.

Oznaczanie grawimetryczne prowadzi się przy:

- stałe napięcie przyłożone między elektrodami

- stałe natężenie prądu płynącego w układzie

- stały potencjał katody względem elektrody odniesienia (3-elektroda).

Musimy pamiętać o strukturze wydzielanych substancji: struktura musi być zwarta i ściśle przylegać do elektrody, trzeba stosować odpowiednie warunki: gęstość prądu, temperatura, intensywność mieszania.

Elektrografia-analiza metali i minerałów, elektrolityczne przeniesienie jonów z próbki na powierzchnię innego materiału, np.papieru nasyconego elektrolitem, na którym identyfikuje się lub oznacza jony (metoda jakościowa).

Dielektrometria-pomiar stałej dielektrycznej ε=f(c) badanego r-ru, który zmienia się wraz ze stężeniem analizowanej substancji.

Tensametria-kapacimetria-badanie zmian pojemności warstwy podwójnej zachodzących w wyniku procesu sorpcyjno-desorpcyjnych substancji powierzchniowo-czynnych.

Elektrochemiczne metody analizy instrumentalnej

F(U, I, c, t, G, ε )=0

- niespecyficzne r-cje elektrodowe:

G = f(c) - konduktometria, oscylometria (I=0)

ε = f(c) - dielektrometria

- specyficzne r-je elektrodowe

E = f(c)_I=0 - potencjometria

U = f(c)_i=const - woltametria

I = f(U)_c=const - polarografia

I = f(c)_U=const - amperometria

U = f(t)_I=const - chronowoltametria

I = f(t)_U=const - chronoamperometria

M = f(Q)_I=const - elektrograwimetria, kulometria

- zmiany w warstwie podwójnej

c_D = f(c_A) - tensametria.

---