Cтраница 2
Диффузионные токи для каждого восстанавливающегося иона складываются, и их положение на кривой определяется концентрациями восстанавливающихся ионов и величинами соответствующих потенциалов полуволн, поэтому несколько различных ионов могут быть определены полярографически в одном и том же растворе. [16]
![]() |
Диаграмма потенциалов полуволн некоторых неорганических ионов. [17] |
Потенциал выделения зависит от природы данного иона, однако на его величину оказывает влияние также концентрация восстанавливающегося иона и некоторые другие факторы. Поэтому для качественного анализа полярографическим методом удобнее пользоваться потенциалом полуволны; величина этого потенциала не зависит от концентрации. Потенциалом полуволны называется то значение потенциала, при котором происходит возрастание силы тока до половины предельного значения. [18]
Эта зависимость является основой количественного полярографического анализа: измерив силу диффузионного тока, можно определить концентрацию восстанавливающегося иона. [19]
При неизменных составе раствора и температуре потенциал полуволны имеет одно и то же значение вне зависимости от концентрации восстанавливающихся ионов. В связи с тем, что потенциалы полуволн многих элементов иногда имеют близкие или совпадающие значения, в полярографии используются специальные приемы ( подбор фона, комплексообразование), позволяющие раздвинуть потенциалы полуволн таких элементов. [20]
![]() |
Поляризационные кривые при осаждении сурьмы ( 1 и 3 и золота ( 3 и 4 из цианисто-тартратного электролита отдельно ( 1 и 4 и в сплаве ( 2 и 3. Т 60. [21] |
Уменьшение скорости совместного осаждения золота и сурьмы по сравнению с раздельным может быть связано, прежде всего, с уменьшением концентраций восстанавливающихся ионов в прикатодном слое за счет вхождения в него ионов другого компонента. Поскольку концентрации ионов сурьмы и золота в растворе почти одинаковы, при осаждении сплава концентрация каждого из компонентов может уменьшиться в два раза или немного больше вследствие различия в структуре ионов Аи ( СМ) 2 - и [ SbO ( Tart) ] -, Однако в действительности скорости совместного осаждения сурьмы и золота меняются значительно больше. [22]
Это соотношение, так же как и (10.10), показывает независимость потенциала полуволны от силы тока и, следовательно, от концентрации восстанавливающегося иона. Потенциал полуволны является, таким образом, качественной характеристикой иона в растворе данного фонового электролита и определение потенциала полуволны составляет основу качественного полярографического анализа. [23]
![]() |
Схемы снятия полярограмм. а - простейшая. б - для получения дифференциальной полярограммы. в - с компенсацией емкостного тока, обусловленного двойным электрическим слоем. [24] |
Если соблюдается ряд условий, при которых ток определяется только скоростью доставки ионов к электроду, величина предельного тока ( диффузионного тока) прямо пропорциональна концентрации восстанавливающихся ионов. [25]
Кроме того, при пропускании водорода на платиновом электроде могут собираться пузырьки газа, которые значительно изменяют рабочую поверхность катода и могут явиться причиной нарушения пропорциональности между силой тока и концентрацией восстанавливающегося иона. Влияние водорода на платиновый электрод сказывается даже в том случае, если пропускать водород через раствор до погружения в него электрода. В этом случае на кривых фона появляются в анодной части характерные водородные минимумы, обусловленные процессом ионизации растворенного водорода. Поэтому продувание раствора водородом при работе с платиновым электродом производить, как правило, не следует. [26]
При дальнейшем увеличении напряжения ток в точке С достигает предельного значения, когда реагирующее вещество восстанавливается сразу же по достижении поверхности электрода. Концентрация восстанавливающихся ионов на поверхности электрода теперь пренебрежимо мала по сравнению; их концентрацией в основном растворе, а ток определяется скоростью, с которой ионы могут достигать электрода. [27]
После достижения определенного напряжения сила тока увеличивается, и кривая зависимости i от v круто поднимается вверх. В результате электролиза концентрация восстанавливающихся ионов вблизи поверхности микрокатода уменьшается. При небольшой силе тока эта убыль ионов пополняется за счет диффузии ионов из других частей раствора, более отдаленных от поверхности микрокатода. [28]
После достижения определенного напряжения сила тока увеличивается и кривая зависимости i от Е круто поднимается вверх. В результате электролиза концентрация восстанавливающихся ионов вблизи поверхности микрокатода уменьшается. При небольшой силе тока эта убыль ионов пополняется за счет диффузии ионов из других, более отдаленных от поверхности микрокатода частей раствора. Поэтому вначале при увеличении напряжения сила тока продолжает возрастать, и кривая поднимается. Однако по достижении некоторой силы тока выделение металла идет так быстро, что процесс диффузии не обеспечивает подхода к поверхности электрода достаточного количества ионов восстанавливающегося металла. Сила тока, соответствующая высоте ( высоте волны), называется предельным током. [29]
В прямой кулонометрии широко применяются потенциостатические методы. По мере уменьшения концентрации восстанавливающегося иона сила тока в цепи падает. [30]