24. Електрохімічні методи контролю за станом довкілля. Різновиди та їх використання.

Електрохімічні методи аналізу (ЕМА) засновані на дослідженні процесів, що протікають на поверхні електрода або в приелектродних просторі. Аналітичним сигналом служить електричний параметр, функціонально пов'язаний з концентрацією визначається компонента розчину і піддається правильному виміру.

Істотна увага приділяється електрохімічним осередкам та датчикам аналітичного сигналу, саме ці первинні електрохімічні перетворювачі визначають аналітичні можливості будь-якого методу. В даний час не представляє проблеми найдосконаліша і швидка обробка сигналу від датчика, розрахунок статистичних характеристик як вихідного сигналу, так і результатів всього аналізу в цілому. Саме тому важливо отримати достовірний вихідний сигнал, щоб прокалибровать його в одиницях концентрації.

Відповідно до загальної класифікації, запропонованої

ІЮПАК, ЕМА поділяються на методи, в яких порушуваний електричний сигнал постійний чи дорівнює нулю і на методи, в яких порушуваний сигнал змінюється в часі. Ці методи класифікуються наступним чином:

вольтамперометрические -, I ≠ 0; E = f (t); потенціометричні - potentiometry, (I = 0); амперометричних - (I ≠ 0; E = const); хронопотенціометріческіе, E = f (t); I = const; імпедансний, або кондуктометричні - вимірювання, що використовують накладення змінного напруги малої амплітуди; інші, комбіновані .

Вольтамперометрію застосовують: для кількісного аналізу неорганічних і органічних речовин у дуже широкому інтервалі змістів - від 10 -10% до десятків%; для дослідження кінетики та механізму електродних процесів, включаючи стадію переносу електрона, попередні і подальші хімічні реакції, адсорбцію вихідних продуктів і продуктів електрохімічних реакцій і т. п.; для вивчення будови подвійного електричного шару с, рівноваги комплексоутворення в розчині, освіти і дисоціації інтерметалевих сполук у ртуті і на поверхні твердих електродів; для вибору умов амперометричного титрування та ін

При амперометричного титрування точку еквівалентності визначають за зламу кривої струм - обсяг додається робочого розчину.

Кондуктометрія - заснована на вимірюванні електропровідності розчину і застосовується для визначення концентрації солей, кислот, основ і т.д.

25.Потенціометрія (іонометрія), як експрес метод контролю за станом природних об’єктів. Можливості, використання, характеристики.

Потенціометричний метод аналізу оснований на вимірюванні потенціалу індикаторного електроду, величина якого залежить від складу досліджуваного розчину (системи).

Потенціометрія, як метод фізико-хімічного аналізу, ділиться на два види:

1)Пряма потенціометрія– метод аналізу, що оснований на визначенні активності (концентрацій) досліджуваних компонентів безпосередньо по величині потенціалу індикаторного електрода або по величині ЕРС.

2)Потенціометричне титрування– метод, що оснований на вимірюванні потенціалу індикаторного електроду, величина якого змінюється в процесі протікання хімічної реакції визначуваного іона з якимось титрантом.

Пряма потенціометрія основана на рівнянні Нернста.на основі вимірювання величини потенціалу індикаторного електрода можна розрахувати активність (концентрацію) досліджуваного іона в розчині:

	- коли вимірюють концентрацію катіона;
	- коли вимірюють концентрацію аніона.

Вимоги,які ставляться до хімічних реакцій, використовуваних в потенціометричному титруванні наступні:

1) реакції повинні протікати строго стехіометрично;

2) рівновага певної хімічної та індикаторної реакцій повинна встановлюватись швидко;

3) для досліджуваної реакції, повинен бути підібраний відповідний електрод , який реагує на зміну концентрації визначуваних речовин;

4) в розчині не повинні проходити побічні реакції.

Основною перевагою потенціометричного методу є його висока точність, висока чутливість

Переваги методу потенціометричного титрування перед титруванням з використанням візуальних індикаторів полягають у відсутності суб’єктивних помилок, пов’язаних із спостереженням за зміною забарвлення індикатору. Потенціометрично можна титрувати і більш розведені, і мутні, і забарвлені, і неводні розчини. Процес потенціометричного титрування можна автоматизувати (похибка титрування при цьому не перевищує ±1%), а також одночасно визначати декілька компонентів суміші із одної проби досліджуваного розчину.

До недоліківпотенціометричного титрування можна віднести не завжди швидке встановлення потенціалу після додавання титранту і необхідності, у багатьох випадках, проводити відлік при титруванні.