Voltammetrija, kurią ji sudaro, tipai ir taikymas

The voltammetrija yra elektroanalitinė technika, kuri nustato informaciją apie cheminę medžiagą arba analitą iš elektrinių srovių, atsirandančių dėl taikomo potencialo variacijos. Tai reiškia, kad galimas E (V) ir laikas (t) yra nepriklausomi kintamieji; o esamas (A), priklausomas kintamasis.

Cheminės paprastųjų gyvūnų rūšys turi būti elektroaktyvios. Ką reiškia? Tai reiškia, kad turite prarasti (oksiduoti) arba įgyti (sumažinti) elektronus. Kad reakcija būtų pradėta, darbo elektrodas turi aprūpinti reikiamą potencialą, kurį teoriškai nustato Nernsto lygtis.

Voltammetrijos pavyzdys matomas aukščiau esančiame paveikslėlyje. Vaizdo elektrodas pagamintas iš anglies pluošto, kuris yra panardintas į tirpinimo terpę. Dopaminas nėra oksiduojamas, sudarant dvi karbonilo grupes C = O (cheminės lygties dešinė pusė), nebent taikomas tinkamas potencialas.

Tai pasiekiama atliekant E vertę su skirtingomis vertėmis, kurias riboja daugelis veiksnių, tokių kaip tirpalas, esami jonai, tas pats elektrodas ir dopaminas.

Keičiant E laiką, gaunami du grafikai: pirmasis E v t (mėlynas trikampis), o antrasis - atsakymas C vs t (geltonas). Jo formos yra būdingos dopamino nustatymui eksperimento sąlygomis.

Indeksas

• 1 Kas yra voltammetrija??
  • 1.1 Voltametrinė banga
  • 1.2 Instrumentuotė
• 2 tipai
  • 2.1 Impulso voltammetrija
  • 2.2. Ištirpinimo volammetrija
• 3 Programos
• 4 Nuorodos

Kas yra voltammetrija??

Voltammetrija buvo sukurta dėl poliarografijos technikos išradimo 1922 m. Nobelio premijoje chemijoje, Jaroslav Heyrovsky. Jame gyvsidabrio lašų elektrodas (EGM) nuolat atnaujinamas ir poliarizuojamas.

Analiziniai šio metodo trūkumai tuo metu buvo išspręsti panaudojant ir projektuojant kitus mikroelektrodus. Jie labai skiriasi nuo anglies, tauriųjų metalų, deimantų ir polimerų, jų konstrukcijos, diskų, cilindrų, lakštų; taip pat, kaip jie sąveikauja su tirpumu: stacionarūs arba sukamieji.

Visos šios detalės skirtos elektrodo poliarizacijai skatinti, o tai lemia įrašytos srovės, žinomos kaip ribinės srovės (i₁). Tai proporcinga analitės koncentracijai ir pusei galios E (E_1/2) pasiekti pusę minėtos srovės (i_1/2) būdinga rūšiai.

Tada nustatykite E reikšmes_1/2 kreivėje, kurioje yra parodyta e voltamperograma, Galima nustatyti analitės buvimą. Tai reiškia, kad kiekviena analitė, atsižvelgiant į eksperimento sąlygas, turės savo vertę E_1/2.

Voltammetrinė banga

Į voltammetriją mes dirbame su daugeliu grafikų. Pirmasis yra kreivė E vs t, kuri leidžia sekti galimus skirtumus, taikomus kaip laiko funkciją.

Tačiau tuo pačiu metu elektros grandinė užregistruoja analitės C vertes, kai prarandama ar įgyjama elektronų netoli elektrodo..

Kadangi elektrodas yra poliarizuotas, mažiau tirpalo gali išsisklaidyti nuo tirpalo šerdies. Pavyzdžiui, jei elektrodas turi teigiamą krūvį, X rūšis^- jis bus pritrauktas į jį ir bus nukreiptas į jį tik elektrostatiniu traukimu.

Bet X^- jūs nesate vieni: jūsų aplinkoje yra ir kitų jonų. Kai kurie katijonai M⁺ jie gali trukdyti jų keliui į elektrodą, įdėdami jį į „klasterius“, kuriuose yra teigiamų krūvių; ir taip pat anijonai N^- galima apvynioti aplink elektrodą ir užkirsti kelią X^- ateikite pas jį.

Šių fizinių reiškinių suma sukelia srovės praradimą, ir tai pastebima kreivėje C vs E ir jos forma panaši į S, vadinamą sigmoidine forma. Ši kreivė yra žinoma kaip voltametrinė banga.

Instrumentuotė

Voltammetrijos prietaisai skiriasi priklausomai nuo analitės, tirpiklio, elektrodo tipo ir naudojimo. Tačiau dauguma jų yra paremtos sistema, kurią sudaro trys elektrodai: vienas darbas (1), pagalbinis (2) ir nuoroda (3)..

Pagrindinis naudojamas elektrodas yra kalomelio elektrodas (ECS). Tai kartu su darbo elektrodu leidžia nustatyti potencialų skirtumą ΔE, nes pamatinio elektrodo potencialas matavimų metu išlieka pastovus..

Kita vertus, pagalbinis elektrodas yra atsakingas už apkrovos, kuri eina į darbo elektrodą, valdymą, kad būtų išlaikyta priimtina E vertė. Nepriklausomas kintamasis, taikomo potencialo skirtumas, yra tas, kuris gaunamas pagal darbo ir atskaitos elektrodų potencialų sumą.

Tipai

Viršutiniame paveikslėlyje rodomas grafikas E vs t, taip pat vadinamas potencialia banga linijiniam valymui.

Galima pastebėti, kad laikui bėgant galimas padidėjimas. Savo ruožtu, šis sweep generuoja atsako kreivę arba voltamperogramą C vs E, kurios forma bus sigmoid. Ateis taškas, kur, nesvarbu, kiek E padidės, srovė nepadidės.

Iš šio grafiko galima daryti išvadą dėl kitų tipų voltammetrijos. Kaip? Potencialios bangos E modifikavimas naudojant staigius potencialų impulsus po tam tikrų modelių. Kiekvienas modelis yra susijęs su voltammetrijos tipu ir apima savo teoriją ir eksperimentines sąlygas.

Impulso voltammetrija

Šio tipo voltammetrijoje galima išanalizuoti dviejų ar daugiau analitų mišinius, kurių vertės yra E_1/2 Jie yra labai arti vienas kito. Taigi, analizė su E_1/2 0.04V gali būti identifikuojamas kitos bendrovės kompanijoje su E_1/2 0,05V. Kai linijinis valymo įtampos metodas yra skirtumas, skirtumas turi būti didesnis nei 0,2V.

Todėl yra didesnis jautrumas ir mažesnės aptikimo ribos; ty analitai gali būti nustatyti labai mažomis koncentracijomis.

Potencialios bangos gali turėti laiptų, stačių laiptų ir trikampių. Pastarasis atitinka ciklinį voltammetriją (jo akronimo CV, pirmasis vaizdas).

CV CV potencialas E yra taikomas prasme, teigiamu arba neigiamu, o tada, kai tam tikra E vertė t laiku, tas pats potencialas vėl taikomas, bet priešinga kryptimi. Studijuodamos generuotas voltammogramas, maksimalūs kiekiai atskleidžia tarpininkų buvimą cheminėje reakcijoje.

Atsinaujinimo Voltammetrija

Tai gali būti anodinis arba katodinis. Jį sudaro analitės elektrodepozicija su gyvsidabrio elektrodu. Jei analitė yra metalo jonas (pvz., Cd),²⁺), bus suformuota amalgama; ir jei tai yra anijonas (kaip MoO₄^2-) netirpi gyvsidabrio druska.

Tada nustatomi potencialų impulsai elektrodepozitinių rūšių koncentracijai ir tapatumui nustatyti. Taigi, amalgama yra ištirpinama, taip pat gyvsidabrio druskos.

Programos

-Anodinio ištirpinimo Voltammetrija naudojama nustatant skystyje ištirpusių metalų koncentraciją.

-Tai leidžia ištirti redokso arba adsorbcijos procesų kinetiką, ypač kai elektrodai modifikuojami tam, kad būtų galima nustatyti konkrečią analizę..

-Jo teorinis pagrindas buvo biosensorių gamybai. Su jais galima nustatyti biologinių molekulių, baltymų, riebalų, cukrų ir tt koncentraciją.

-Galiausiai jis aptinka tarpininkų dalyvavimą reakcijos mechanizmuose.

Nuorodos

1. González M. (2010 m. Lapkričio 22 d.). Voltammetrija Gauta iš: quimica.laguia2000.com
2. Gómez-Biedma, S., Soria, E., ir Vivó, M ... (2002). Elektrocheminė analizė Journal of Biological Diagnostics, 51 (1), 18-27. Susigrąžinta iš scielo.isciii.es
3. Chemija ir mokslas (2011 m. Liepos 18 d.). Voltammetrija Susigrąžinta iš: laquimicaylaciencia.blogspot.com
4. Quiroga A. (2017 m. Vasario 16 d.). Ciklinė voltammetrija. Gauta iš: chem.libretexts.org
5. Samuel P. Kounaves. (s.f.). Voltammetriniai metodai. [PDF] Tufto universitetas. Gauta iš: brown.edu
6. R. ir Underwood A diena. Kiekybinė analizinė chemija (penktasis red.). PEARSON Prentice salė.