Woltamperometryczne oznaczanie kadmu na elektrodzie błonkowej (MFE rtęciowa elektroda błonkowa) Przyrząd elektrochemiczny EmStat Naczynko pomiarowe (układ) Uruchom program PSLite 1.8
1 2 3 Połącz komputer z elektrochemicznym przyrządem pomiarowym naciskając >conect< (1) Potwierdzeniem będzie aktywacja przycisku >pomiar< (2) Zaznacz opcję - Cell on after measurement (3)
2 1 W celu przygotowania elektrody roboczej (GC)do pomiarów wprowadź wartość >600< w poz. 1.(tcond). Jest to czas 600 sekund potrzebny na elektrolityczne osadzenie filmu rtęciowego na elektrodzie glassy carbon. Tak przygotowana elektroda wystarcza na całą serię pomiarów niezbędnych do wykonania ćwiczenia, pod warunkiem, że jej dalszy stan będzie chroniony przed dostępem powietrza poprzez stały dostęp strumienia azotu do elektrody. Następnie należy przygotować 10 ml roztworu 0,1 M KNO 3 + 5x10-5 M Hg ++ i umieścić w układzie pomiarowym. Następnie przepuszczać azot przez układ przez 10 min. w celu odpowietrzenia roztworu. (Azot w omawianym układzie pomiarowym pełni dwie funkcje; 1) eliminuje tlen z roztworu, 2) pełni rolę mieszadła zdecydowanie poprawia hydrodynamikę w przestrzeni przyelektrodowej a więc bardzo ważne jest, żeby strumień azotu był stały, intensywny ale nie tak by wyrywał ciecz z naczynia MUSI być jednorodny dla całego cyklu dodatków wzorca. Uruchomić pomiar wciskając przycisk (2) i kontrolować czas pomiaru, po upływie 600 sekund odciąć zaworem dopływ azotu do układu i poczekać na zarejestrowanie krzywej woltamperometrycznej, po czym ponownie doprowadzić azot do układu.
Scan przedstawia przybliżony obraz krzywej potwierdzający jakość otrzymanego filmu rtęciowego na elektrodzie GC. Obecność na krzywej jednego lub dwóch ostrych pików świadczy o poprawności otrzymanego filmu. Brak piku(ów) lub nieodpowiedni kształt krzywej ( garbata ) wymaga powtórzenia procedury tworzenia błonki filmu rtęciowego. Aby tego dokonać należy:
Rozłączyć przyrząd tzn. wcisnąć przycisk >disconect< Wymienić roztwór w naczynku na wodę redestylowaną (powtórzyć czynność 4x) Wysunąć w górę elektrodę kalomelową, platynową a następnie ostrożnie wysunąć elektrodę roboczą (GC) i kilkakrotnie przetrzeć wilgotną bibułą powierzchnię roboczą elektrody ścierając pozostałość filmu rtęciowego. Bibułę wyrzucić do specjalnego pojemnika ustawionego przy stanowisku do ćwiczeń. Włożyć elektrodę do układu zwracając uwagę na to, by nie uszkodzić szklanej dyszy doprowadzającej azot. Włożyć pozostałe elektrody i przystąpić do procedury tworzenia elektrody błonkowej. W przypadku dalszych kłopotów z uzyskaniem prawidłowego filmu rtęciowego należy elektrodę GC przetrzeć przez kilka sekund na bardzo drobnym, mokrym papierze ściernym a następnie przetrzeć wilgotną chusteczką papierową. Ponowny montaż elektrod proszę zachować kolejność jak na zdjęciach
1 2 3 W czasie trwania pomiaru aktywny jest przycisk >stop< (1) oraz wyświetlany całkowity czas wykonywanego pomiaru(2) a także upływający czas pomiaru (3), który należy obserwować w celu odcięcia dopływu azotu na 35 sekund przed zakończeniem odliczania czas niezbędny dla uspokojenia roztworu podczas rejestracji krzywej.
Tło scan przedstawia krzywą woltamperometryczną elektrolitu podstawowego (0,1 M KNO 3 ), przebieg może niezbyt ciekawy ale należy pamiętać, że oprogramowanie rozciąga automatycznie oś Y na max. Ważne jest by w tle nie było wyraźnego sygnału od kadmu tzn. piku w ściśle określonym miejscu wskazanym na scanie strzałką w oś X. Po dodaniu do krzywej tła krzywej z dodatkiem10 ppb Cd, tło spłaszcza się do zera i może być traktowane jako całkowicie pozbawione kadmu.
Scan przedstawia sygnał kadmu na krzywej woltamperometrycznej z dodatkiem 10 ppb Cd. Na scanie również obecne jest tło (o czym świadczy podana identyczna wartość wysokości piku (16,033))
Scan przedstawia 4 nałożone na siebie krzywe woltamperometryczne, dające sygnał kadmu od analizowanej próbki i trzech dodatków wzorca (po 10 ppb Cd). Te cztery wartości wystarczają od wyznaczenia zawartości kadmu w analizowanej próbce. Po zakończeniu analizy należy wymienić naczynko z roztworem na naczynko z wodą destylowaną (kilkakrotnie) aż w końcu na 0,1 M KNO 3, a następnie można pozostawić gotową elektrodę do wykorzystania przez następną grupę studentów lub na kolejne zajęcia w tym samym dniu pod warunkiem że: Azot będzie cały czas dostarczany do elektrody, Przyrząd będzie cały czas włączony i połączony z układem pomiarowym,
W czasie pracy przydatny jest minutnik, który akustycznie przypomina o konieczności odłączenia azotu na czas rejestracji krzywej woltamperometrycznej na pulpicie ikona do wersji elektronicznej Układ pomiarowy w czasie pracy Pytania, wątpliwości, niejasności itp. można zgłaszać drogą elektroniczną: Wlodzimierz.Zembrzuski@put.poznan.pl