Полярография. Сущность метода. Применение в медико-биологических исследованиях

Информация - Химия

Другие материалы по предмету Химия

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра общей, бионеорганической и биоорганической химии

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ ПО ЭЛЕКТИВНОЙ ТЕМЕ:

Полярография. Сущность метода. Применение в медико-биологических исследованиях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

САМАРА 2010

Оглавление

 

1) Классификация физических и физико-химических методов количественного анализа

) Сущность метода

) Схема полярографической установки

) Прямая полярография

) Количественный полярографический анализ

) Определение цинка в растворе методом стандарта

) Дифференциальная полярография

) Хроноамперометрия с линейной разверткой потенциала

) Инверсионная вольтамперометрия

) Анализ органических соединений

) Полярографическое исследование реакций комплексообразования

) Применение полярографии

) Список литературы

 

1) Классификация физических и физико-химических методов количественного анализа

 

В научно-исследовательских и заводских лабораториях широко применяются разнообразные физические и физико-химические методы количественного анализа.

Все физические и физико-химические методы анализа обычно делят на следующие группы:

)Электрохимические

)Спектральные (оптические)

)Хроматографические

)Радиометрические

)Масс-спектральные

К первой группе - электрохимическим методам анализа - и относится метод полярографии, который мы попробуем рассмотреть подробнее.

 

) Сущность метода

 

Полярографический анализ (полярография) основан на использовании следующих зависимостей между электрическими параметрами электрохимической (в данном случае - полярографической) ячейки, к которой прилагается внешний потенциал, и свойствами содержащегося в ней анализируемого раствора.

а) В качественном полярографическом анализе используют связь между величиной приложенного на микроэлектроде внешнего электрического потенциала, при котором наблюдается восстановление (или окисление) анализируемого вещества на микроэлектроде в данных условиях, и природой восстанавливающегося (или окисляющегося) вещества.

б) В количественном полярографическом анализе используют связь между величиной диффузионного электрического тока, устанавливающегося в полярографической ячейке после достижения определенного значения приложенного на микроэлектроде электрического потенциала, и концентрацией определяемого (восстанавливающегося или окисляющегося) вещества в анализируемом растворе.

Электрические параметры - величину приложенного электрического потенциала и величину диффузионного тока - определяют при анализе получаемых поляризационных, или вольт-амперных, кривых, отражающих графически зависимость электрического тока в полярографической ячейке от величины приложенного потенциала микроэлектрода. Поэтому полярографию иногда называют прямой вольтамперометрией.

Классический полярографический метод анализа с применением ртутного капающего (капельного) электрода был разработан и предложен в 1922 г. чешским ученым Ярославом Гейровским (1890-1967), хотя сам ртутный капающий электрод применялся чешским физиком Б. Кучерой еще в 1903 г.

В 1925 году Я. Гейровский и М. Шиката сконструировали первый полярограф, позволивший автоматически регистрировать поляризационные кривые. В дальнейшем были разработаны различные модификации полярографического метода. За открытие и развитие этого метода Я. Гейровскому в 1959 г. была присуждена Нобелевская премия.

 

) Схема полярографической установки

 

Рассмотрим сущность классической полярографии

В сосуде, в который вносится анализируемый раствор с определяемым веществом, имеются два электрода - микрокатод и микроанод, подключенные к внешнему источнику постоянного электрического тока. На микрокатод прилагается постепенно возрастающий по абсолютной величине отрицательный электрический потенциал. Микрокатод, помещенный в ячейку, представляет собой стеклянный капилляр, заполненный жидкой ртутью, соединенный шлангом с резервуаром, содержащим жидкую ртуть. Из капилляра медленно, по каплям вытекает ртуть (поэтому такой электрод и называют капающим ртутным электродом), поступающая из резервуара. Микроэлектродом - анадом - в рассматриваемом варианте служит жидкая ртуть на дне сосуда. Поверхность ртутного капающего микроэлектрода, т.е. ртутной капли, очень мала, тогда как поверхность анода - большая.

Рассмотрим электролиз в системе, где катодом служит ртутный капающий электрод, а анодом является практически неполяризуемый каломельный электрод. Изменение внешней ЭДС в такой системе будет полностью идти на изменение потенциала катода. Если в растворе нет веществ, способных восстанавливаться под действием электрического тока, сила тока I будет пропорциональна приложенному напряжению Е (закон Ома):

 

I = E/R,

 

где R - сопротивление.

В присутствии веществ, способных восстанавливаться на ртутном электроде в области исследуемых напряжений, вид кривой зависимости тока от напряжения существенно изменится. По достижении потенциала восстановления ионы начнут разряжаться на ртутном катоде нередко с образованием амальгамы:

 

Мn+ + ne- + Hg = M(Hg) (1)