Нажмите ENTER

ЗАГОЛОВОК ПРОЕКТА

    Нажмите ENTER

    БЛОГ

    Maxim1212
    06.12.2021
    Медицинская энциклопедия Комментариев нет

    Амперометрическое титрование

    АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ — один из классов титрования, в к-ром точка эквивалентности определяется путём измерения электрического тока, возникающего в результате реакции титрования. Яв-ся формой количественного анализа. Предложен Я. Гейровским в 1927 году.

    • Принцип действия

    Раствор содержит аналит A в присутствии некоторого проводящего буфера. Если через рабочий электрод к раствору направлен электролитический потенциал, то величина тока зависит (частично) от концентрации этого аналита. Измерение этого тока можно использовать для непосредственного определения концентрации аналита; это форма амперометрии. Однако трудность состоит в том, что измеряемый ток зависит от нескольких других переменных, и не всегда возможно адекватно контролировать все из них. Это ограничивает точность прямой амперометрии.
    Если потенциал, приложенный к рабочему электроду, достаточен для восстановления аналита, то концентрация аналита рядом с рабочим электродом будет уменьшаться. Большая часть аналита будет медленно диффундировать в объем раствора вблизи рабочего электрода, восстанавливая концентрацию. Если потенциал, приложенный к рабочему электроду, достаточно велик (перенапряжение), то концентрация аналита рядом с рабочим электродом будет полностью зависеть от скорости диффузии. В таком случае говорят, что ток ограничен диффузией. По мере того как аналит уменьшается на рабочем электроде, концентрация аналита во всем растворе будет очень медленно уменьшаться; находясь в зависимости от размера рабочего электрода по сравнению с объёмом раствора.
    Что произойдет, если добавить какой-либо другой вид, который вступает в реакцию с аналитом (титрантом) (например, для окисления ионов свинца могут быть добавлены ионы хромата)? После добавления небольшого количества титранта (хромата) из-за реакции с хроматом концентрация анализируемого вещества (свинца) снижается. Ток от восстановления иона свинца на рабочем электроде будет уменьшаться. Добавление повторяется, и ток снова уменьшается. График зависимости тока от объема добавляемого титранта будет прямой линией.
    После добавления достаточного количества титранта для полной реакции с аналитом, на рабочем электроде избыток титранта может быть уменьшен. Поскольку это другой вид с разными характеристиками диффузии (и другой полуреакцией), наклон зависимости тока от добавленного титранта будет иметь другой наклон после точки эквивалентности. Это изменение наклона обозначает точку эквивалентности, точно так же, как, например, внезапное изменение pH отмечает точку эквивалентности при кислотно-основном титровании.
    Электродный потенциал также может быть выбран таким, чтобы титрант уменьшался, но аналит — нет. В этом случае наличие избытка титранта легко обнаружить по увеличению тока над фоновым (зарядным) током.

    • Преимущества 

    Амперометрическое титрование имеет главное преимущество по сравнению с прямой амперометрией в том, что величина измеряемого тока представляет интерес только как индикатор. Таким образом, факторы, которые имеют решающее значение для количественной амперометрии, такие, как площадь поверхности рабочего электрода, полностью нивелируются при амперометрическом титровании.
    Основным преимуществом амперометрического титрования перед другими типами титрования является его селективность, обеспечиваемая потенциалом электрода, а также выбором титранта. Например, ион свинца восстанавливается при потенциале -0,60 В (относительно насыщенного каломельного электрода), а ионы цинка — нет; это позволяет определять свинец в присутствии цинка. Очевидно, это преимущество полностью зависит от других видов, присутствующих в образце.

    • Применение

    Амперометрическое титрование применяется для определения концентрации неорганич. и органич. веществ в растворах и их содержания в разнообразных природных и промышленных объектах [Амперометрическое титрование // А — Анкетирование. — М. : Большая российская энциклопедия, 2005. — С. 627. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов; 2004—2017, т. 1)]. К примеру, на принципе амперометрического титрования основана работа биосенсора глюкозы в крови. Используется фермент глюкозооксидаза, который катализирует реакцию окисления глюкозой. В присутствии глюкозы этот фермент снижается. Когда он возвращается в свое нормальное окисленное состояние, он превращается в медиатор (ферроцен), который, возвращаясь в свое окисленное состояние, высвобождает электроны на рабочий электрод, генерируя ток, пропорциональный количеству глюкозы в растворе. Фермент иммобилизован на медиаторе DCC (N, N’-дициклогексилкарбодиимиде)- соединении, которое позволяет сшивать слой фермента со слоем медиатора. Это вызывает хороший линейный ответ на низкие концентрации глюкозы и нечувствительность к молекулярному кислороду (присутствующему в крови), который конкурирует с ферроценом за повторное окисление фермента.


    © При копировании активная ссылка на сайт обязательна

    См. Алфавитный указатель статей Большой энциклопедии знаний

    Комментарии закрыты

    error: Content is protected !!