Электрохимический анализ десорбции
Электрохимический инверсионный анализ – это комплекс методов аналитической химии, основанных на вольтамперометрии. [ 1 ] или потенциометрия [ 2 ] которые используются для количественного определения ионов в растворе. [ 3 ] Инверсионная вольтамперометрия (анодная, катодная и адсорбционная) использовалась для анализа органических молекул, а также ионов металлов. Углеродная паста, стеклоуглеродная паста и модифицированные стеклоуглеродные электроды называются химически модифицированными электродами и используются для анализа органических и неорганических соединений.
Стриппинг-анализ представляет собой аналитический метод, который включает (i) предварительное концентрирование металлической фазы на поверхности твердого электрода или в Hg (жидкость) при отрицательных потенциалах и (ii) селективное окисление каждой разновидности металлической фазы во время анодной развертки потенциала. Стриппинг-анализ обладает следующими свойствами: чувствительный и воспроизводимый (RSD<5%) метод анализа следовых количеств ионов металлов в водных средах, 2) концентрационные пределы обнаружения для многих металлов находятся в диапазоне от низких до высоких частей на миллиард (S/N=3). ), и это выгодно отличается от анализа ААС или ИСП, недорогого оборудования, которое можно развернуть в полевых условиях, с помощью этого метода можно проанализировать примерно 12-15 ионов металлов. Пиковые токи зачистки и ширина пиков зависят от размера, покрытия и распределения металлической фазы на поверхности электрода (Hg или альтернативной).
Анодная зачистная вольтамперометрия
[ редактировать ]Анодная инверсионная вольтамперометрия - это вольтамперометрический метод количественного определения определенных видов ионов. [ 4 ] [ 5 ] гальваническим на Интересующий аналит наносится способом на рабочий электрод этапе осаждения и окисляется с электрода на этапе удаления. Ток измеряется на этапе зачистки. Окисление частиц регистрируется как пик токового сигнала при потенциале, при котором частица начинает окисляться. Шаг зачистки может быть линейным , ступенчатым , прямоугольным или импульсным.
Анодная инверсионная вольтамперометрия обычно включает в себя три электрода: рабочий электрод , вспомогательный электрод (иногда называемый противоэлектродом) и электрод сравнения . добавляют В анализируемый раствор обычно электролит . Для большинства стандартных испытаний рабочим электродом является висмутовый или ртутный пленочный электрод (в конфигурации диска или плоской полосы). Пленка ртути образует амальгаму с интересующим аналитом, что при окислении приводит к образованию острого пика, что улучшает разрешение между аналитами. Ртутная пленка формируется на стеклоуглеродном электроде. Ртутный каплевидный электрод также использовался по тем же причинам. В тех случаях, когда интересующий аналит имеет окислительный потенциал выше, чем у ртути, или когда ртутный электрод по другим причинам непригоден, твердый инертный металл, такой как серебро , золото или платина можно также использовать .
Анодная инверсионная вольтамперометрия обычно включает в себя 4 этапа, если рабочий электрод представляет собой ртутный пленочный или ртутный капельный электрод, а раствор включает перемешивание. Раствор перемешивают в течение первых двух этапов с повторяемой скоростью. Первый шаг — это очистка; на этапе очистки потенциал удерживается на более высоком окислительном потенциале, чем потенциал интересующего аналита, в течение определенного периода времени, чтобы полностью удалить его с электрода. На втором этапе потенциал поддерживается на более низком уровне, достаточно низком для восстановления аналита и его осаждения на электроде. После второго этапа перемешивание прекращают и электрод поддерживают при более низком потенциале. Цель этого третьего шага — обеспечить более равномерное распределение осажденного материала в ртути. Если используется твердый инертный электрод, этот шаг не нужен. Последний шаг включает в себя повышение потенциала рабочего электрода (анодный) и удаление (окисление) аналита. Когда аналит окисляется, он выделяет электроны, которые измеряются как ток.
Анодная инверсионная вольтамперометрия позволяет определять концентрации аналита в мкг/л. Этот метод имеет превосходный предел обнаружения (обычно 10 −9 - 10 −10 М).
Катодная инверсионная вольтамперометрия
[ редактировать ]Катодная инверсионная вольтамперометрия - это вольтамперометрический метод количественного определения определенных видов ионов. [ 6 ] Он аналогичен следов анализа методу анодной инверсионной вольтамперометрии , за исключением того, что на этапе нанесения покрытия потенциал удерживается на уровне окислительного потенциала, а окисленные частицы удаляются с электрода путем отрицательного изменения потенциала. Этот метод используется для ионных частиц, которые образуют нерастворимые соли и осаждаются на анодном рабочем электроде или рядом с ним во время осаждения. Шаг зачистки может быть линейным , ступенчатым , прямоугольным или импульсным.
Адсорбционная инверсионная вольтамперометрия
[ редактировать ]Адсорбционная инверсионная вольтамперометрия аналогична анодной и катодной инверсионной вольтамперометрии, за исключением того, что стадия концентрирования не контролируется электролизом . [ 7 ] Стадия концентрирования в адсорбционной инверсионной вольтамперометрии осуществляется путем адсорбции на поверхности рабочего электрода или путем реакции с химически модифицированными электродами.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фрэнсис Джордж Томас; Гюнтер Хенце (2001). Введение в вольтамперометрический анализ: теория и практика . Издательство Csiro. стр. 58–. ISBN 978-0-643-06593-2 .
- ^ Эстела, Дж. М.; Томас, К.; Кладера, А.; Серда, В. (2006). «Потенциометрический анализ зачистки: обзор». Критические обзоры по аналитической химии . 25 (2): 91–141. дои : 10.1080/10408349508050559 . ISSN 1040-8347 .
- ^ Хена Залмановна Брайнина; Э. Нейман (1993). Электроаналитические методы десорбции . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-59506-9 .
- ^ Эллис, Уильям Д. (1973). «Анодная инверсионная вольтамперометрия». Журнал химического образования . 50 (3): А131. Бибкод : 1973JChEd..50..131E . дои : 10.1021/ed050pA131 . ISSN 0021-9584 .
- ^ Коупленд, TR; Скогербо, РК (2008). «Анодная инверсионная вольтамперометрия». Аналитическая химия . 46 (14): 1257А–1268а. дои : 10.1021/ac60350a021 . ISSN 0003-2700 .
- ^ Ахтерберг, Е.П.; Барриада, JL; Браунгардт, CB (2005). «Катодная инверсионная вольтамперометрия»: 203–211. дои : 10.1016/B0-12-369397-7/00649-X .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Ван, Дж. (1985). Разделительный анализ: принципы, инструменты и приложения, VCH Publishers, Inc., Дирфилд-Бич, Флорида.