Czujniki amperometryczne, woltamperometryczne

Podobne dokumenty
Metody badań składu chemicznego

Woltamperometria stripingowa

WYBRANE TECHNIKI ELEKTROANALITYCZNE

Podstawy elektrochemii

Polarografia jest metodą elektroanalityczną, w której bada się zależność natężenia prądu płynącego przez badany roztwór w funkcji przyłożonego do

Metody Badań Składu Chemicznego

ELEKTROGRAWIMETRIA. Zalety: - nie trzeba strącać, płukać, sączyć i ważyć; - osad czystszy. Wady: mnożnik analityczny F = 1.

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

Elektrochemia - prawa elektrolizy Faraday a. Zadania

NOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ. Beata Grabowska, pok. 84A, Ip

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu)

E dec. Obwód zastępczy. Napięcie rozkładowe

Oznaczanie zawartości wody metodą Karla-Fischera

Ć W I C Z E N I E 6. Nadnapięcie wydzielania wodoru na metalach

Ćwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji

Oznaczanie zawartości wody

PODSTAWY KOROZJI ELEKTROCHEMICZNEJ

Katedra Inżynierii Materiałowej

Woltamperometria Cykliczna instrukcja do ćwiczenia mgr inż. Marta Kasprzyk

Politechnika Łódzka Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności. Ćwiczenie 1

ĆWICZENIE NR 3 POMIARY WOLTAMPEROMETRYCZNE

Przewodnictwo elektrolitów (7)

cyklicznej woltamperometrii

Wrocław dn. 22 listopada 2005 roku. Temat lekcji: Elektroliza roztworów wodnych.

Elektrochemia elektroliza. Wykład z Chemii Fizycznej str. 4.3 / 1

Elektrochemia - szereg elektrochemiczny metali. Zadania

TŻ Wykład 9-10 I 2018

1. za pomocą pomiaru SEM (siła elektromotoryczna róŝnica potencjałów dwóch elektrod) i na podstawie wzoru wyznaczenie stęŝenia,

Metody badań fizykochemicznych w inżynierii środowiska. Wykład na kierunku IŚ studia III stopnia Ewa Regulska

ĆWICZENIE 2 Analityczne wykorzystanie zmiennoprądowych i pulsowych technik woltamperometrycznych

WYKŁAD 13 Przewodnictwo roztworów elektrolitów. Konduktometria nanotechnologia II rok 1

OGNIWA GALWANICZNE I SZREG NAPIĘCIOWY METALI ELEKTROCHEMIA

Przewodnictwo elektrolitów (7)

Pytania przykładowe na kolokwium zaliczeniowe z Podstaw Elektrochemii i Korozji

Materiały do zajęć dokształcających z chemii nieorganicznej i fizycznej. Część V

Spis treści CZĘŚĆ I. PROCES ANALITYCZNY 15. Wykaz skrótów i symboli używanych w książce... 11

Podstawy elektrochemii i korozji

WYMAGANIA DO KOLOKWIUM

Spektrofotometria ( SPF I, SPF II ) Spektralna analiza emisyjna ( S ) Fotometria Płomieniowa ( FP )

wykład 6 elektorochemia

ANALITYKA PROCESOWA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI WYKŁAD SYSTEMY ANALITYKI PROCESOWEJ

Ćwiczenie 8 Analityczne wykorzystywanie zmiennoprądowych i pulsowych technik woltamperometrycznych.

CHEMICZNA ANALIZA INSTRUMENTALNA

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

Przetwarzanie energii: kondensatory

Rozwiązania zadań z konkursu XVI. 1. A: S; B: cysteina; C: metionina; O. D: FeS 2, E: H 2 S; F: SO 2 ; G: SO 3 ; H: H 2 SO 4

Przetwarzanie energii: kondensatory

Fig. 1 Wzór strukturalny karnozyny z ponumerowanymi miejscami oddziaływania z bisbitiofenowymi monomerami funkcyjnymi.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM,

LABORATORIUM KOROZJI MATERIAŁÓW PROTETYCZNYCH

(zwane również sensorami)

Schemat ogniwa:... Równanie reakcji:...

Fragmenty Działu 8 z Tomu 1 PODSTAWY ELEKTROCHEMII

Podstawy elektrochemii i korozji Ćwiczenie 5. Korozja. Diagramy Pourbaix. Krzywe polaryzacyjne. Wyznaczanie parametrów procesów korozji.

Chemia analityczna. Redoksymetria. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

ELEKTRODY i OGNIWA. Elektrody I rodzaju - elektrody odwracalne wzgl dem kationu; metal zanurzony w elektrolicie zawieraj cym jony tego metalu.

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe

K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au

(1) Przewodnictwo roztworów elektrolitów

Badania elektrochemiczne. Analiza krzywych potencjodynamicznych.

Politechnika Warszawska Wydział Chemiczny WOLTAMPEROMETRIA. Opracował: mgr inż. Iwona Ufnalska. WARSZAWA, 2015 r.

ĆWICZENIE 2 KONDUKTOMETRIA

3. Ogniwa galwaniczne i ich podział (ogniwa chemiczne i stężeniowe). 5. Zasada i sposoby pomiaru siły elektromotorycznej ogniwa (metoda kompensacyjna

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są

ZAKRES MATERIAŁU Z ANALIZY INSTRUMENTALNEJ

POTENCJOMETRIA KONDUKTOMETRIA

Celem dwiczenia są ilościowe oznaczenia metodą miareczkowania konduktometrycznego.

POTENCJOMETRIA KONDUKTOMETRIA

Spis treści. Wstęp... 9

Podstawowe pojęcia 1

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. ILOŚCIOWE ZBADANIE SZYBKOŚCI ROZPADU NADTLENKU WODORU.

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

METODY BADAŃ SKŁADU CHEMICZNEGO

Fe +III. Fe +II. elektroda powierzchnia metalu (lub innego przewodnika), na której zachodzi reakcja wymiany ładunku (utleniania, bądź redukcji)

Ć W I C Z E N I E 5. Kinetyka cementacji metali

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

Zadanie 2. [2 pkt.] Podaj symbole dwóch kationów i dwóch anionów, dobierając wszystkie jony tak, aby zawierały taką samą liczbę elektronów.

BIOSENSORY SENSORY BIOMEDYCZNE. Sawicki Tomasz Balicki Dominik

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII I GOSPODARKA ODPADAMI STUDIA STACJONARNE

Elektroliza: polaryzacja elektrod, nadnapięcie Jakościowy oraz ilościowy opis elektrolizy. Prawa Faraday a

KONDUKTOMETRIA. Konduktometria. Przewodnictwo elektrolityczne. Przewodnictwo elektrolityczne zaleŝy od:

Elektrochemia cz.1 Podstawy i jonika

WOLTAMPEROMETRIA INWERSYJNA (SV)

Zawartość wybranych metali ciężkich ołowiu i kadmu w glebach, i ich toksyczny wpływ na rozwój roślin

NAPIĘCIE ROZKŁADOWE. Ćwiczenie nr 37. I. Cel ćwiczenia. II. Zagadnienia wprowadzające

Elektrochemiczna detekcja wybranych flawonoidów w warunkach przepływowych z zastosowaniem zimnych i gorących mikroelektrod platynowych i złotych

Potencjometryczna metoda oznaczania chlorków w wodach i ściekach z zastosowaniem elektrody jonoselektywnej

Korozja kontaktowa depolaryzacja tlenowa

Nowoczesne metody analizy pierwiastków

Miareczkowanie kulometryczne

Katedra Chemii Analitycznej Metody elektroanalityczne. Ćwiczenie nr 5 WOLTAMPEROMETRIA CYKLICZNA

PL B1. Uniwersytet Warszawski,Warszawa,PL Instytut Chemii Przemysłowej im. Prof. Ignacego Mościckiego,Warszawa,PL

Nowe kierunki rozwoju technologii superkondensatorów

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 6. Łukasz Berlicki

Wyznaczanie parametrów równania Tafela w katodowym wydzielaniu metali na elektrodzie platynowej

FITOREMEDIACJA. Jest to proces polegający na wprowadzeniu roślin do określonego ekosystemu w celu asymilacji zanieczyszczeń poprzez korzenie i liście.

Stechiometria w roztworach. Woda jako rozpuszczalnik

A4.05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Transkrypt:

Techniki prądowe Czujniki amperometryczne, woltamperometryczne Większy wpływ na parametry analityczne (czułość, selektywność, eliminacja interferencji) poprzez dobór metody, zakresu potencjału i materiału elektrodowego. Sygnał jest proporcjonalny do stężenia analitu. Duża liczba wymienianych elektronów większa czułość (odwrotnie niż w potencjometrii). Mały koszt aparatury. Dużo możliwych analitów. Granica wykrywalności do 10-12 mol/dm 3. Brak konieczności kondycjonowania elektrod.

ΔE prąd Ox, Red Ox + e - Red (redukcja, katoda) Red Ox + e - (utlenianie, anoda) analit I = I kat -I anod n liczba wymienianych elektronów F stała Faraday a A powierzchnia elektrody I = nfa {k Red (E) c Ox (0,t) k Ox (E) c Red (0,t)} redukcja utlenianie Przy określonym potencjale może dominować jeden z procesów Szybkość zależy od stężeń powierzchniowych, Ale nas interesują stężenia w głębi roztworu

Mankamenty technik prądowych Stężenia c(0,t) różnią się od stężeń w głębi roztworu polaryzacja stężeniowa wynikająca z ograniczeń transportowych, sygnał prądowy może być zależny od czasu. Wpływ pojemności warstwy podwójnej - prądy pojemnościowe. Wpływ oporności roztworu. Rola materiału elektrodowego ograniczony zakres potencjałów, rola stanu powierzchni, pasywacja itp.

Transport reagenta dyfuzja (gradient stężenia) migracja (ruch w polu elektrycznym) Roztwór i elektrody nieruchome brak konwekcji Obecność elektrolitu podstawowego - brak migracji I = (nfad) c(x,t)/ x Równanie Ficka opisujące dyfuzję konwekcja (ruch roztworu) n liczba wymienianych elektronów F stała Faraday a A powierzchnia elektrody D- współczynnik dyfuzji jonu w roztworze c stężenie x odległ. od pow. elektrody

Pomiar prądu przy stałym potencjale: chronoamperometria Potencjał, E δ grub. warstwy dyfuzyjnej Dyfuzja liniowa: prostopadła do powierzchni płaskiej elektrody

Ogólne rozwiązanie równania dyfuzji: i Dla chronoamperometrii δ= (πdt) 1/2 : grubość warstwy dyfuzyjnej = nfad δ c i = (nfad) c(x,t)/ x i = nfad 1/2 c/(πt) 1/2 równanie Cottrella i jest funkcją liniową stężenia, c; ale zależy od czasu Metoda niestacjonarna n liczba elektronów wymienianych w procesie F stała Faraday a A powierzchnia elektrody D- współczynnik dyfuzji jonu w roztworze c - stężenie w głębi roztworu

Równanie Randlesa-Sevcika Woltamperometria cykliczna np. Fe(CN) 6 3-/4- a b c W roztworze jest forma utleniona d Metoda niestacjonarna

Sposoby uzyskania stacjonarności Zmiana geometrii dyfuzji (na sferyczną): -elektrody kroplowe o małym promieniu, Wymuszanie konwekcji (stan stacjonarny): -wirowanie elektrody, -mieszanie roztworu, -przepływ roztworu. Bardzo mała szybkość reakcji elektrodowej.

Analiza przepływowa (kontrolowana konwekcja) i = nfad δ c Grubość warstwy dyfuzyjnej: δ = B / U α U szybkość przepływu i = nfa(d/b)c U α

Polarografia Polaryzacja jak w woltamperometrii (cyklicznej), ale na kapiącej elektrodzie rtęciowej Metoda prawie stacjonarna Cd 2+ + 2e Cd(Hg) bez Cd 2+ Równanie Ilkovica

Polarografia (oznaczanie kationów metali i związków organicznych) np. Cd(II), Zn(II), Pb(II), Cu(II), Ni(II) (potencjały ujemne)

Elektrody Układ 3-elektrodowy: w.e. (elektroda pracująca, working electrode), prądowa, kontrolowany potencjał względem elektrody odniesienia r.e. (elektroda odniesienia, reference electrode), brak przepływu prądu Obecność tlenu: O 2 + 2H + + 2e H 2 O 2 c.e. (elektroda pomocnicza, counter electrode), np. Pt, prądowa, potencjał nie jest określony Korzyści z układu 3-elektrodowego: -kontrolowany potencjał elektrody pracującej, -brak obciążenia prądowego (polaryzacji) elektrody odniesienia, -niewielki udział spadku omowego potencjału ir.

Materiały elektrodowe

Rtęć Odnawialna powierzchnia. Wysoki nadpotencjał wydzielania wodoru, utlenianie Hg przy potencjałach dodatnich; dostępny zakres potencjałów ujemnych. Rodzaje elektrod: DME (kapiąca), HMDE (wisząca, kroplowa elektroda Kemuli, Kublika), SMDE (statyczna), MFE (błonkowa). Dla kapiącej elektrody Hg polarografia, stan quasi-stacjonarny Metal toksyczny

Platyna Metal szlachetny, aktywny katalitycznie, duża szybkość reakcji elektrodowych Niski nadpotencjał wydzielania wodoru; dostępny zakres potencjałów dodatnich. Podatność na zanieczyszczenia; konieczność starannego przygotowania powierzchni elektrody.

Inne metale Złoto - metal szlachetny, aktywny katalitycznie, mniej aktywny niż platyna, nadpotencjał wydzielania wodoru wyższy niż dla Pt Miedź, nikiel detekcja aminokwasów i weglowodanów. Srebro detekcja związków cyjankowych i siarkowych. Bizmut alternatywa dla rtęci. Stopy metali specyficzne zastosowania, wykorzystanie właściwości katalitycznych.

Węgiel węgiel szklisty (glassy carbon, GC) Bardzo popularny materiał elektrodowy. Otrzymywany przez kontrolowany rozkład żywic fenolowo-formaldehydowych. Materiał nieporowaty, nie ma konieczności uszczelniania. Dość wysoki nadpotencjał wydzielania wodoru; szerokie okno potencjałowe. Porowaty węgiel szklisty (RVC reticulated vitreous carbon) duża powierzchnia (np. 66 cm 2 /cm 3, zastosowania w analizie przepływowej. RVC

Węgiel pasta węglowa Mieszanina grafitu i oleju (parafinowego, silikonowego). Bardzo popularny materiał elektrodowy. Stosunkowo niskie prądy tła, szeroki zakres potencjałów, ale mniejsza szybkość przeniesienia ładunku. Łatwo odtwarzalna powierzchnia (przez wyciskanie pasty). Łatwa modyfikacja, np. przez dodanie enzymu (bioczujniki). Ryzyko przedostania się oleju do roztworu (gdy obecny rozpuszczalnik organiczny).

Węgiel inne elektrody Włókno węglowe (carbon fibre), o średnicy rzędu μm, wykorzystywane w mikroelektrodach, głównie do badań w układach biologicznych (np. oznaczanie neuroprzekaźników w mózgu). Elektrody diamentowe po zdomieszkowaniu, np. borem; szeroki zakres potencjałów do 3 V, słaba adsorpcja, niski poziom tła, przeznaczone do pracy w ekstremalnych warunkach. Elektrody sitodrukowane (grafit z łącznikiem polimerowym) elektrody jednorazowego użytku.

Podwójna warstwa elektryczna C = Q / ΔE C pojemność Q = C ΔE Prąd pojemnościowy i C = C (de/dt)

Wirująca elektroda dyskowa Woltamperometria hydrodynamiczna Zależność i = f (t) przy stałym potencjale Gdy c(0, t) = 0, i = nfad δ c Dyfuzja + konwekcja (elektroda wirująca) i = 0,62nFAD 2/3 ω 1/2 ν -1/6 c

Prąd pojemnościowy W woltamperometrii cyklicznej i = i F + i c q = C E v Chronoamperometria E = const i c = ΔE R t exp RC W typowych warunkach: R = 10 Ω, C = 5 10-7 F, E ΔE t dq i c = = dt C de dt i c v i F v 1/2 RC = 5 10-6 s (5 μs) Granica wykrywalności, ~ 10-5 mol/dm 3 Po upływie kilkudziesięciu μs i c 0

Eliminacja i c metody pulsowe i C ~ exp(-t / RC) i F ~ 1/t 1/2

Woltamperometria pulsowa normalna (normal pulse voltammetry, NPV) Czas t m dobrany tak, aby wyeliminować składową pojemnościową

Woltamperometria pulsowa różnicowa (pochodna) (differential pulse voltammetry, DPV)

Woltamperometria DPV (różnicowa) NPV (normalna) 1 mg/dm 3 Pb(II) i Cd(II), 0,1 mol/dm 3 HNO 3

Woltamperometria fali prostokątnej (square wave voltammetry, SWV) A redukcja B- utlenianie C - różnica Duża czułość. Kompensacja prądów pojemnościowych w cyklu redukcji i utleniania. Duża szybkość: f ΔE, np. f = 50 Hz, ΔE = 10 mv, szybkość 0,5 V/s.

Obniżanie granicy wykrywalności Zatężanie (proces katodowy) oznaczanie (proces anodowy) Anodic stripping voltammetry (ASV) np. M n+ + ne M(Hg), M(Hg) M n+ + ne Zatężanie (proces anodowy) oznaczanie (proces katodowy) Cathodic stripping voltammetry (CSV) np. Hg + X - HgX+ e, HgX+ e Hg + X - Adsorpcja (koadsorpcja) oznaczanie Adsorptive Stripping Voltammetry (AdSV) M n+ M n+ M n+ Generowanie prądów katalitycznych np. M n+ + e M (n-1)+ ; M (n-1)+ + Ox M n+ + Red Przykł.: Fe 3+ + e Fe 2+ Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + H 2 O Fe 3+ + e Fe 2+ Metody łączone

Porównanie technik prądowych J. Wang, Analytical Electrochemistry, Wiley-VCh

Woltamperometria inwersyjna Metoda o wysokiej czułości typowa granica oznaczalności analitu (depolaryzatora) 10-9 10-11 mol/dm 3 Obniżenie granicy oznaczalności dzięki zastosowaniu wstępnego zatężania analitu na elektrodzie stripping voltammetry etap 1 redukcja oznaczanego metalu z osadzeniem na elektrodzie etap 2 właściwe oznaczanie z rozpuszczaniem osadzonej na elektrodzie substancji (metalu) Stosowane elektrody: wisząca elektroda rtęciowa elektroda z cienką warstwą rtęci (błonką) na stałym podłożu elektrody metaliczne elektroda z węgla szklistego Stosowana do oznaczania metali ciężkich, zatężać można również inne wybrane związki elektroaktywne np. kwas foliowy (na rtęci)).

Woltamperometria inwersyjna Oznaczanie śladów wielu pierwiastków metalicznych Wotlamperogram mieszaniny kationów o stężeniu 2. 10-7 mol/dm 3 każdy Oznaczanie kwasu foliowego w preparatach farmaceutycznych Oznaczanie śladów ołowiu w stałym KCl metodą dodatku wzorca

Oznaczanie jonów metali woltamperometria z zatężaniem przez redukcję woltamperometria z zatężaniem adsorpcyjnym i redukcją kompleksu woltamperometria z redukcją ligandu woltamperometria z procesem katalitycznym

Oznaczanie jonów metali (woltamperometria z zatężaniem) Kadm: Chrom: Kobalt: Selen: Miedź: Jod: Żelazo: Ołów: Rtęć: Nikiel: Uran: Antymon: zbiorniki wodne, gleba gleba gleba stal woda morska wino krew, farby ryby rośliny, liście wody gruntowe pozostałość prochu strzelniczego J. Wang, Analytical Electrochemistry, Wiley-VCh

Elektroda Clarka (do oznaczania tlenu) Katoda (Pt lub Au): O 2 + 2 H 2 O + 4e 4 OH - Elektrolit: wodny roztwór KCl Anoda (Ag): 4 Ag + 4 Cl - 4 AgCl + 4e Membrana: polietylen lub teflon

Bioczujniki Technika, detekcja elektrochemiczna + rozpoznanie biologiczne Czujniki biokatalityczne wykorzystujące enzymy, komórki, tkanki, unieruchomione bioskładniki Czujniki wykorzystujące powinowactwo biologiczne (affinity biosensors) wykorzystujące przeciwciała, receptory membranowe i kwasy nukleinowe

Bioczujniki enzymatyczne Elektroda 30 0,3 μl krwi czas 5 120 s S: substrat (analit) C: kofaktor Warstwa biokatalityczna (enzym) Roztwór próbki

Czujnik glukozy Pierwszy przykład elektrody enzymatycznej (z oksydazą glukozy) Enzym unieruchomiony w membranie poliuretanowej oksydaza glukozy Glukoza + O 2 Kwas glukonowy + H 2 O 2 H 2 O 2 O 2 + 2 H + + 2e detekcja elektrochemiczna Zastąpić tlen innym akceptorem elektronu?... Trudność w bezpośrednim przekazaniu elektronu między centrum enzymu i elektrodą otoczka białkowa

Miareczkowanie amperometryczne Z jedną elektrodą polaryzowaną. Detekcja punktu końcowego w miareczkowaniach, w których przynajmniej jeden z reagentów może ulegać reakcji elektrodowej. Do elektrody pracującej przykłada się potencjał odpowiadający odpowiedniej reakcji elektrodowej, rejestruje się natężenie prądu w funkcji objętości dodanego titranta. Reakcji elektrodowej ulega tylko analit (titrant nie), np. miareczkowanie Pb(II) roztworem EDTA. Reakcji elektrodowej ulega tylko titrant (analit nie), np. miareczkowanie fosforanów(v) roztworem Pb(II). Reakcji elektrodowej ulega titrant i analit, np. miareczkowanie chromianów (VI) roztworem Pb(II). Punkt końcowy wyznacza się z przecięcia dwóch prostych

Miareczkowanie biamperometryczne Z dwiema elektrodami polaryzowanymi. Pomiar prądu płynącego pomiędzy dwiema elektrodami ( np. Pt) pod wpływem stałego przyłożonego napięcia (rzędu 10 200 mv). Prąd płynie w układzie w obecności dwóch substancji mogących reagować na elektrodach

Kulometria Wykorzystuje zjawisko elektrolizy zachodzące w całej masie roztworu Masa produktu elektrolizy jest proporcjonalna do ilości ładunku m masa, M masa molowa, z liczba elektronów biorących udział w reakcji, F stała Faradaya, Q - ładunek elektryczny Warunek: 100 % wydajność prądowa reakcji elektrochemicznej Kulometria bezpośrednia oznaczana substancja reaguje na elektrodzie np. Cu 2+ + 2 e - Cu 0 Miareczkowanie kulometryczne oznaczana substancja reaguje z produktem elektrolizy

Zalety miareczkowania konduktometrycznego: precyzyjna kontrola dodawanego odczynnika poprzez ilość ładunku elektrycznego, Q = I. t metoda bezpośrednia duża czułość można oznaczać niewielkie ilości substancji, trudne do oznaczenia innymi technikami generowanie odczynnika nie ma konieczności nastawiania miana, mniejsze błędy (bardziej dokładny pomiar ładunku niż objętości), czy zmiany miana w czasie (ważne dla rozcieńczonych roztworów zasad) możliwość stosowania nietrwałych odczynników łatwa automatyzacja Wady: Konieczność wyznaczania punktu końcowego

Miareczkowanie kulometryczne - przykład Reakcja katodowa w roztworze wodnym: 2H 2 O +2e H 2 +2OH - wytworzone jony OH - reaguje z jonami H + obecnymi w próbce. Detekcja punktu końcowego miareczkowania zwykłe metody: wskaźniki wizualne potencjometrycznie amperometrycznie, konduktometrycznie, spektrofotometrycznie

Oznaczanie wody w reakcji Karla Fischera miareczkowanie kulometryczne Reakcja redoks o wysokiej specyficzności dla wody utlenianie SO 2 przez I 2 I 2 +SO 2 + 2 H 2 O 2 HI +H 2 SO 4 (reakcja Bunsena) Metanolowy (lub w innym rozpuszczalniku) roztwór jodu (I 2 ) SO 2,, zasada pirydyna lub imidazol Popularna metoda Wysoka dokładność i precyzja Selektywność Analiza wymaga małej ilości próbki Łatwe przygotowanie próbki Krótki czas analizy Prawie nieograniczony zakres stężeń od 1 ppm do 100 % Analizowane próbki mogą być ciałami stałymi, cieczami, gazami

Konduktometria Metoda wykorzystująca pomiar przewodnictwa elektrycznego roztworu Stosowana szeroko jako metoda detekcji w wysokosprawnej chromatografii jonowej I prąd, U napięcie, R - opór Przewodność właściwa Stała naczynka, wyznaczana eksperymentalnie dla roztworów wzorcowych Przewodność właściwa elektrolitu zależy od: rodzaju elektrolitu (przewodnictwo molowe, np. H + 349,8; OH - 198,8; Na + 50,1; Cl - 75,3 Ω -1 cm 2 mol -1 ) stężenia elektrolitu temperatury

Zastosowania konduktometrii Bezpośredni pomiar (detekcja w chromatografii, kontrola procesów przemysłowych, np. oczyszczania wody). Polega na zmierzeniu przewodności cieczy między dwoma elektrodami Pt, do których przyłożone jest napięcie zmienne (od 1 do 10 khz eliminacja procesów elektrodowych) Miareczkowanie konduktomeryczne Pomiar przewodnictwa roztworu w czasie dodawania titranta, zmiany przewodnictwa pojawiają się gdy do roztworu dodawane są jony o innej ruchliwości niż obecne w roztworze miareczkowanym Kształt krzywej zależy od ruchliwości jonów analitu (w próbce) i jonów titranta HCl Titrant NaOH, AgNO 3 titrant LiCl CH 3 COOH Titrant NaOH Naczynka konduktometryczne Punkt końcowy wyznacza się z przecięcia dwóch prostych