Вольтамперометрический анализ электрохимических реакций
Voltammetry
Вольтамперометрия: электрохимический анализ, измерение тока при изменении потенциала. Получение данных об аналите через вольтамперограммы. Применение в химии и промышленности.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Метод анализа электрохимических реакций
Method of analyzing electrochemical reactions
Вольтамметрия – это категория электроаналитических методов, используемых в аналитической химии и различных промышленных процессах. В вольтамметрии информация об аналите получается путем измерения силы тока при изменении потенциала. Аналитические данные вольтаметрического эксперимента представляются в виде вольтамперограммы, на которой отображается зависимость силы тока, создаваемой аналитом, от потенциала рабочего электрода.
Voltammetry is a category of electroanalytical methods used in analytical chemistry and various industrial processes. In voltammetry, information about an analyte is obtained by measuring the current as the potential is varied. The analytical data for a voltammetric experiment comes in the form of a voltammogram, which plots the current produced by the analyte versus the potential of the working electrode.
Теория
Вольтамметрия – это изучение тока как функции приложенного потенциала. Вольтметрические методы используют электрохимические ячейки и исследуют реакции, протекающие на границах раздела электрод/электролит. Реакционная способность анализируемых веществ в этих полуэлементах используется для определения их концентрации. Этот метод считается динамическим электрохимическим, поскольку приложенный потенциал изменяется во времени, а соответствующие изменения тока измеряются. При окислении вещества образующиеся электроны проходят через внешнюю электрическую цепь, генерируя ток и выступая в качестве источника электронов для восстановления. Возникающие токи являются фарадеевскими токами, подчиняющимися закону Фарадея. Поскольку закон Фарадея утверждает, что количество молей вещества, m, образовавшегося или израсходованного в ходе электродного процесса, пропорционально электрическому заряду, прошедшему через электрод, фарадеевские токи позволяют определять концентрации анализируемых веществ. Восстановление или окисление аналита зависит от его свойств, но реакция всегда происходит на рабочем/индикаторном электроде. Следовательно, потенциал рабочего электрода изменяется в зависимости от концентрации аналита. Второй вспомогательный электрод замыкает электрическую цепь. Третий, эталонный электрод, обеспечивает постоянное опорное значение потенциала, с которым сравниваются потенциалы двух других электродов.
Voltammetry is the study of current as a function of applied potential. Voltammetric methods involve electrochemical cells, and investigate the reactions occurring at electrode/electrolyte interfaces. The reactivity of analytes in these half cells is used to determine their concentration. It is considered a dynamic electrochemical method as the applied potential is varied over time and the corresponding changes in current are measured. As a species is oxidized, the electrons produced pass through an external electric circuit and generate a current, acting as an electron source for reduction. The generated currents are Faradaic currents, which follow Faraday's law. As Faraday's law states that the number of moles of a substance, m, produced or consumed during an electrode process is proportional to the electric charge passed through the electrode, the faradaic currents allow analyte concentrations to be determined. Whether the analyte is reduced or oxidized depends on the analyte, but its reaction always occurs at the working/indicator electrode. Therefore, the working electrode potential varies as a function of the analyte concentration. A second auxiliary electrode completes the electric circuit. A third reference electrode provides a constant, baseline potential reading for the other two electrode potentials to be compared to.
Электрод кислорода
Определение растворенного кислорода в разнообразных водных средах, таких как морская вода, кровь, сточные воды, промышленные стоки и почвы, имеет огромное значение для промышленности, биомедицинских и экологических исследований, а также клинической медицины. Одним из наиболее распространенных и удобных методов для проведения таких измерений является кислородный сенсор Кларка, запатентованный Л. К. Кларком-младшим в 1956 году.
The determination of dissolved oxygen in a variety of aqueous environments, such as sea water, blood, sewage, effluents from chemical plants, and soils is of tremendous importance to industry, biomedical and environmental research, and clinical medicine. One of the most common and convenient methods for making such measurements is with the Clark oxygen sensor, which was patented by L. C. Clark, Jr. in 1956.