POL spr.doc

Polarografia.

Aparatura.

Jedna z elektrod jest rtęć kapiąca z cienkiej kapilary, drugą – warstw rtęci umieszczona na dnie naczynka o dużej powierzchni, źródłem napięcia bateria akumulatorów. Powierzchnia elektrody kroplowej jest bardzo mała, dlatego gęstość prądu na niej jest duża powoduje to redukcje (utlenienie) składników elektro aktywnych w roztworze. Prąd w układzie ustala się bardzo szybko ponieważ redukcja składnika ulega tylko przy powierzchni roztworu.

Prąd w roztworze zależy tylko od stężenia składnika i szybkości dyfuzji. Prąd ten nazywa się granicznym prądem dyfuzyjnym.

              Na natężenie prądu dyfuzyjnego składa się:

·         prąd pojemnościowy – związany z ładowaniem się warstwy podwójnej na kropli rtęci

·         prąd szczątkowy – wywołany redukcją ( utlenianiem) szczątek zanieczyszczeń

·         prąd migracyjny – prąd przenoszony za pomocą jonów oznaczanego składnika

·         prąd dyfuzyjny – zależny od powierzchni elektrody, współczynnika dyfuzji, temperatury roztworu i stężenia substancji.

W analizie jakościowej badamy potencjał półfali który jest charakterystyczny dla danego składnika w danych warunkach. Natomiast w analizie ilościowej badamy wysokość wykreślonej fali.

Dane odczytane z wykresu.

              Dla roztworu (C) o stężeniu 5·10-4 M

·         różnica natężenia to 9,2 kratek

IdC = 2,2 · 3·10-8 · 9,2 = 6,072·10-7

·         skok fali podany w mm to : h = 23

Dla roztworu (B) o stężeniu 7·10-4 M

·         różnica natężenia to 14 kratek

IdB = 2,2 · 3·10-8 · 14 = 9,24·10-7

·         skok fali podany w mm to : h = 35

Dla roztworu (A) o stężeniu X M

·         różnica natężenia to 13,2 kratek

IdC = 2,2 · 3·10-8 · 13,2 = 8,712·10-7

·         skok fali podany w mm to : h = 33

Dane odczytane z krzywej wzorcowej.

y = 60000x – 7  a wiec x = (y+7)/60000

dla y=h=33  x=6,67·10-4

Stężenie jonów Cd2+ w naszej oznaczanej próbce wyniosło  6,67·10-4 M.

Potencjał półfali oznaczanego pierwiastka wyznaczyliśmy graficznie na wykresie metodą równoległoboku i wyniosła ona -0,13V !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Wnioski

Metoda ta, w tym stopniu w jaki udało nam się z nią zapoznać, nie wydaje się być wyjątkowo skomplikowana, i raczej nie wymaga wyrafinowanych urządzeń. Wadą polarografii są pary rtęci które stanowią zagorzenie dla zdrowia, dziś mówi się w mediach nawet o wycofaniu termometrów rtęciowych z produkcji i stopniowym wycofywaniu z użytku, w których ilości rtęci w porównaniu z ilością zużywaną podczas badań polarograficznych jest znikoma. Stężenie badanej próbki było nam znane (6·10-4 M) różnica wartości jaką wyliczyliśmy z krzywej wzorcowej wynosi około 11% . Nie jest to duża różniąca biorąc pod uwagę następujące fakty:

·         krzywa wzorcowa jest oparta tylko na dwóch pomiarach ponieważ brakło odczynnika by móc przeprowadzić ich większą liczbę.

·         płukanie roztworu azotem obejmowało tylko górna warstwę, co mogło nieskutecznie odtlenić roztwór.

·         wykresy fal polarograficznych zbiegły się w jednym miejscu co trochę nastręczyło problemów w dokładnym odczytaniu wysokości fali jak i potencjału półfali.