Location via proxy:
[ UP ]
[Report a bug]
[Manage cookies]
No cookies
No scripts
No ads
No referrer
Show this form
Submit Search
Submit Search
Upload
Electrochemistry part9
•
Download as PPT, PDF
•
0 likes
•
159 views
Awad Albalwi
Follow
Electrochemistry part9
Read less
Read more
Report
Share
Related slideshows
AUGER & ESCA Spectroscopy( Mass Spectroscopy )
AUGER & ESCA Spectroscopy( Mass Spectroscopy )
Polarography
Polarography
Free electron in_metal
Free electron in_metal
Report
Share
1 of 26
Download now
More Related Content
Electrochemistry part9
1.
الرابعة الوحدة الفصل الثالث والبوالروجر الفولتاميتري افي Polarography
2.
Electrogravimetry Coulometry
3.
Contents • Voltammetry techniques •
Cyclic voltammetry . polarography • Instrumentation • Voltammogram • Application
4.
والبوالروجرافي الفولتاميتري Polarography في الطرق الفولتاميترية يقاس التيار ( تيار اإلنتشار diffusion current,
Id ) كدالة فى الجهد المطبق من بطارية خارجية على قطب صغير جدا microelectrode من الفضة أو البالتين أو الكربون وعندما يكون القطب من الزئبق تسمى الطريقة بالبوالروجرا في .
9.
المبداء يستخدم قطب دليل صغير جدا micro indicator electrode قد يكون من البالتين أو من الكربون أو عبارة عن قطرة زئبق مع قطب مرجع ( قطب الفضة / ك لوريد الفضة أو قطب كالوميل المشبع ) . المبدأ :
عند غمس هذين القطبين ( دليل + مرجع ) في محلول العينة وعند زيادة جهد قطب الدل يل تدريجيا scanning وذلك بتطبيق جهد خارجي على خلية ،التحليل نجد أنه عندما يص ل الجهد إلى جهد التفكك decomposition potential لأليون المراد تحليله فإنه ينشأ تيار يسمى تيار االنتشار نتيجة التأكسد واالختزال للمادة المراد تحليلها .
10.
تسمى هذه الطريقة بالفولتاميتري ولكن عند استخدام قطرة الزئبق فإن الطريق ة تسمى بوالروجرافي polarography . المنحنى الناتج بين الجهد المطبق مقابل تيار االنتشار الناتج يسمى فولتاموج رام أو بوالروجرام .
11.
نفترض أن قطب الدليل يمثل مهبط فعندما يصل الجهد إلى جهد التفكك لأليون الم راد تحليله M+ فإن التفاعل التالي يحدث عند هذا القطب : االنتش تيار ينشأ
كيف ار : أن حيث : e = القطب سطح يمثل electrode . b = وسط المحلول bulk . التيار الذي ينشأ يعتمد على معدل االنتشار لـ M+ من وسط المحلول إلى سطح القطب والذي يعتمد بدوره على الفرق في التركيز بين [M+]b و [M+]e باستمرار التفاعل يقل تركيز [M+]e ويزداد معدل االنتشار إلى أن تصل إلى مرحلة يكون فيها [M+]e = صفر و في هذه المرحلة نجد أن معدل االنتشار يصبح ثابتا : ضئي تكون العينة من المفقودة الكمية أن نجد لذا جدا صغير القطب سطح أن الحظ جدا لة .
12.
كما نجد أن تيار االنتشار يتناسب طرديا مع التركيز وبرسم العالقة بين التيار والتركيز يتم تحديد تركيز المجهول تحليل كمي .
13.
تركيز المادة المراد تحليلها يجب أن يعتمد فقط على تيار االنتشار إال أن المادة ي مكن أن تنتقل من وسط المحلول إلى سطح القطب باإلضافة إلى االنتشار بعدة ،طرق لذا ال بد من تالفي هذه الطرق حتى نضمن أن األيون ينتقل فقط بواسطة تيار االنتشار ومن ه ذه الطرق : 2 - قوى الجذب والتنافر نجد هنا أن األيونات الموجبة والسالبة تتجه لألقطاب ( المه بط والمصعد ) تحت تأثير قوى التجاذب والتنافر وهذا سوف يؤثر أيضا على تيار اال نتشار . المساند اإللكتروليت Supporting Electrolyte : 1 - التحريك الميكانيكي والحراري ويمكن تالفي هذا بعدم تحريك المحلول وتثبيت درجة الحرارة . هذه الظاهرة والتي تسمى بتيار االرتحال migrating
current يمكن تالفيها بإضافة ما يسمى باإللكتروليت المساند مثل كلوريد البوتاسيوم ( محلول عالي التركيز ) و الذي يعتبر غير نشط كهربائيا في مدى الجهد المطبق . أيونات كلوريد البوتاسيوم والموجودة بكثرة في المحلول يحدث له تجاذب وتنافر لذا نجد أن أيونات المادة المراد تحليلها تنتقل لسطح القطب بواسطة االنتشار فقط .
14.
جهد نصف الموجة هو الجهد الذي يقابل نصف تيار االنتشار ويرمز له بالرمز E1/2 . قيمة E1/2 ا قطرات حجم
بتغير أو المادة تركيز بتغير تتأثر ال لزئبق . الموجة نصف جهد E1/2 : قيمة E1/2 مهم في تمييز نوع األيونات المتفاعلة ألن لكل أيون جهد نصف موجة خاص به أى أنه طريقة لل تحليل نوعي .
15.
الدليل قطب جهد
مدى : ا االمثلة نتابع السؤال هذا على لالجابة بالمدى؟ نعني ماذا لتاليه المدى عموما هو المنطقة التى يعمل فيها القطب بكفاءة وخارج نطاقها تقل كفائت ه لحدوث بعض التداخالت .
16.
1 - أن األيونات التي تتأكسد عند جهد أعلى إيجابية من + 1.0 volt ال يمكن تحليلها بواسطة قطب البالتين بسبب تداخل الماء . 2 - األيونات التي تختزل عند جهد أكثر سالبية من -
0.1 volt ال يمكن تحليلها بواسطة قطب البالتين بسبب تداخل الهيدروجين . ونالحظ : البالتين قطب :
17.
األوكسجين يختزل عند (+ 1.0) لذلك عند استخدام جهد أعلى سالبية من (+1.0) البد من إزالة األوكسجين بواسطة غاز خامل مثل ،الهليوم لكي ال يتداخل األوكسجين . ونالحظ : 2 - الكربون قطب :
18.
األكسجين طرد أيضا
هنا ويجب . وهنا نالحظ أن الهيدروجين يختزل عند جهد أكثر سالبية من -1.8 ولكن قبل الوصول لذلك نجد أن اإللكتروليت المساعد يتداخل . 2 - قطب الزئبق : ونالحظ أن الحد االيجابي أقل بكثير من قطبي البالتين والكربون وذلك ألن الزئ بق يتأكسد عند + 0.2 فولت .
19.
البوالروجرافي طريقة فولتاميترية إال أن القطب العامل working electrode يكون عبارة عن قطب من الزئبق وهذا إما أن يكون معلقا أي قطرة زئبق معلقة Hanging Mercury Electrode
(H.M.E) أو عبارة عن زئبق متساقط Dropping Mercury Electrode (D.M.E) . في الجانب اآلخر نجد أن الحد اإليجاب ي لقطب الزئبق +0.2 فولت محدد بأكسدة مادة الزئبق لذا يفضل است خدام البالتين أو الكربون للمواد التي ت تأكسد في جهود أكثر إيجابية . البوالروجرافي : هنالك الكثير من األيونات والمعادن التي تختزل عند جهود سالبية عالي ة لذلك فإن قطب البالتين أو الكربون اليصلحان لتحليل مثل هذه العناصر والسبب في ذلك تداخل موجة الهيدروجين ( راجع مدى األقطاب ) لذا فضلُي استخدام قطب الزئبق .
21.
ويجب طرد االوكسجين قبل بدء التحليل بواسطة غاز النيتروجين ذات نقاوة عالي ة لمدة 10 - 15 دقيقة وذلك بسبب أن االكسجين ُديح من مدى جهد قطب الزئبق حيث يتم اختزاله إلى H2O2 في جهد -0.1 ف ولت .
22.
هو التيار الناتج في حالة عدم وجود المادة المراد تحليلها شكل رقم ( 32 ) ومصدر هذا التيار قد يكون نتيجة : 1 - بعض وجود الشوائب الق على
تختزل التي المحلول في طب . المتبق التيار ي : 2 - اختزال من ضئيلة كميات األكسجين المذا ب . 3 - اختزال بعض أيونات الفلزات الثقيلة التي قد تكون موجوده كشوائب مع اإللك تروليت المساعد . 4 - وهناك مصدر آخر لهذا التيار والذي يدعى بتيار الشحن " التيار الالزم لشحن س طح قطرة الزئبق " .
23.
المزايا : 1 - مستمر بشكل يتجدد
القطب سطح التلوث تأثير يلغي مما . المتس الزئبق قطرة استخدام عند البوالروجرافي وعيوب مزايا أهم اقط : العيوب : 2 - الهيدروجين لتصاعد الكبيرة الجهد فوق قيمة مناس تجعله الزئبق سطح على إلختزال با الهيدروجين قطب من سالبية أكثر اختزالها جهد التي األيونات . 1 - الشحن تيار وجود المت التيار تكوين إلى يؤدي الذي و بقي . 2 - تطبيقات D.M.E محدده مصعد كقطب عند تحدث والتي الزئبق بأكسدة + 0.2 فولت . 3 - القوية المؤكسدة العوامل اليمكن استعمالها الز مادة مع تتفاعل ألنها ئبق .
25.
يعتبر التحليل البوالروجرافي من الطرق المناسبة لتقدير أيونات الفلزات وال مركبات العضوية في مجال التحليل الكمي . كما أن قيمة جهد نصف الموجة E1/2 يعتبر األساس في التحليل النوعي . الطر لهذه الهامة
التطبيقات بعض يلي فيما نعرض وسوف ق : البوالروج للطرق التحليلية التطبيقات رافية : يمكن تقدير أيونات العناصر االنتقالية بطريقة مباشرة سواء كانت منفردة أو ف ي خليط بشرط أن يكون الفرق في جهد نصف الموجة لعنصر أو آخر ال يقل عن 0.2 V وذلك حتى نتمكن من تمييز الموجات وال يحدث تداخل بينهما . أما إذا كان E1/2 أقل من 0.2 V فإنه يحدث تداخل بينهما وفي هذه الحالة يجب فصل أحد األيونات أو تكوين متراك ب مع أحدهما . عند استخدام المحاليل المائية لعناصر المجموعة األولى (Na, K, Li, Cs) فإن جهد التفكك ال يمكن الوصول إليه قبل تصاعد الهيدروجين . ويمكن تقدير هذه العناص ر باستخدام محلول مساند من رباعي إيثيل كلوريد األمونيوم الذي يثبط اختزال أي ونات الهيدروجين وبالتالي تفسح المجال أليونات عناصر المجموعة أن تختزل و تظهر موجاتها .
26.
باإلضافة لتقدير األيونات الموجبة فإنه من الممكن تقدير بعض األيونات السال بة مثل الكرومات و اليودات و الموليبدات . من التطبيقات الهامة التعيين المباشر لألوكسجين في المحاليل المائية و العض وية و يمكن تقدير المركبات العضوية . للمعادن التأكسدية الحالة
دراسة وجود مثل Fe2+ و Fe3+ واحد محلول في .
Download now