Современная аналитическая химия использует, кроме чисто химических методов, методы физические и физико-химические, называемые также инструментальными. Среди последних большое место занимают электрохимические методы анализа, которые начали усиленно разрабатываться и применяться в XX в.
Бурное развитие электрохимических методов анализа, начавшееся в 30—40-х годах нашего столетия и продолжающееся в настоящее время, тесно связано с развитием теоретической электрохимии и измерительной радиоэлектроники, без которых электрохимические методы анализа не могли бы достигнуть высокой чувствительности, точности, быстродействия и возможности автоматизации.
В основу учебника положен курс лекций, прочитанных автором в 1970—1974 гг., для студентов IV—V курсов химического факультета Кубанского государственного университета, специализирующихся по электрохимическим методам анализа.
Особенностью данного учебного пособия является то, что -кроме вопросов чисто аналитических в нем изложены в определенных рамках вопросы устройства радиоэлектронных приборов, без чего невозможно понять принципы как некоторых электрохимических методов в целом, так и вопросы классификации, которые облегчают рассмотрение принципов построения отдельных групп методов при большом их разнообразии.
Для более углубленного изучения изложенного материала автор счел необходимым в конце глав привести не только основную, наиболее доступную для студентов литературу, но и ссылки на журнальные статьи и некоторые иностранные издания.
Автор заранее благодарит всех тех, кто пришлет критические замечания на материал, изложенный в книге.
Б. А. Лопатин
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие................................ 3
Введение ................................. 4
Глава I. Потенциометрия......................... 7
1. Классификация........................... 7
2. Обратимые электрохимические цепи................ 9
Нормальный элемент Вестона.................. 9
Стандартные электроды сравнения в растворах.......... 10
Мембранные ионоселективные электроды............. 15
Концентрационные цепи без переноса............... 25
Концентрационные цени с перекосом............... 26
Окислительно-восстановительные системы ........... 28
3. Методы измерения э. д. с. электрохимических цепей........ 32
Компенсационные методы с гальванометрами.......... 32
Электронные гальванометры с электрометрическими лампами ... 3(5
Схемы с емкостной связью.................... 37
Схемы с динамическим конденсатором.............. 37
4. Потенциометрнческое титрование.................. 38
Реакции нейтрализации ..................... 39
Реакции замещения....................... 41
Реакции осаждения....................... . 41
Окислительно-восстановительное титрование........... 43
Реакции комплексообразовапия .................. 45
5. Экспериментальные методы потенциометрического титрования ... 47
Схемы установок и методы титрования.............. 47
Дифференциальное титрование с танталовым или пиобиевым
электродами.............................. °1
Титрование с применением двух металлических электродов .... 52
Литература................................ 53
Глава II. Кулонометрил.......................... 54
1. Классификация методов кулопометрии............... 54
2. Весовой электроанализ (электрогравиметрия)........... 56
3. Внутренний электролиз...................... 60
4. Теоретические основы кулонометрического анализа........ 61
Потенциостатнческая кулонометрия................ 62
Гальваностатическая кулонометрия................ 66
Кулонометрическое титрование (титрование в гальваностатпческс.м
режиме)............................ 68
5. Кулонометрические устройства и приборы............. 74
Потенциостатическая кулонометрия............... 74
Гальваностатическая кулонометрия — кулонометрпческое титрование ............................. 82
Литература................................ 87
Глава III. Кондуктометрия........................ 88
1. Классификация методов кондуктометрин.............. 90
2. Поляризационные явления, возникающие при протекании через электролит переменного тока при контактном способе измерения . . 95
Стр.
Влияние отдельных параметров на величину поляризационного сопротивления .......................... gg
Способы исключения погрешности от поляризационного сопротивления ............................103
3. Свойства низкочастотных кондуктометрических ячеек........104
Двухэлектродные ячейки для измерения контактным методом . . 105 Четырехэлектродные контактные ячейки..............108
4. Свойства кондуктометрических ячгек для высокочастотных измерений ...............................109
Контактные высокочастотные ячейки, или ^-ячейки.......109
Емкостные высокочастотные ячейки, или С-ячейки........ПО
Индуктивные высокочастотные ячейки, или /.-ячейки.......114
Комбинированные высокочастотные ячейки............119
Погрешности, возникающие при неконтактном способе измерения 120
5. Измерительные устройства постоянного тока............121
Компенсационный метод с внутренним делителем.........121
Компенсационный метод с двухэлектродной ячейкой........123
Устройства с применением четырехплечих мостов ......... 124
6. Измерительные устройства с применением переменного тока низкой частоты.............................125
Мостовые методы переменного тока низкой частоты.......125
Конструкции низкочастотных кондуктометрических ячеек . . . .131 Компенсационный метод с внутренним делителем на переменном токе низкой частоты......................133
7. Методы переменного тока высокой частоты.............134
Мостовые методы.........................135
Z-Метрический метод.......................137
Q-Метрический метод.......................140
Измерительные устройства с частотным выходом.........143
Конструкции высокочастотных кондуктометрических ячеек .... 146 Многозвенные кондуктометричзские ячейки в ЯС- и RL-копеба-тельном контуре........................148
8. Кондуктометрическое титрование..................152
Теоретические основы кондуктометрического титрования.....152
Титрование кислот и оснований.................156
Титрование с использованием реакций осаждения.........159
Титрование с использованием редокс-реакций......•. . . . 160
Титрование с использованием реакций комплексообразования . . . 160
Высокочастотное титрование...................161
Титература................................163
"лава IV. Вольтамперометрия......................164
1. Классификация..........................164
2. Классическая полярография.....................170
Прямая полярография.....................172
Дифференциальная, или производная, полярография...... 188
Разностная полярография....................192
3. Полярографические электроды........... .........192
Требования, предъявляемые к полярографическим электродам, и
их классификация.......................192
Ртутные электроды.......................•: . 194
Твердые электроды........................197
4. Инверсионная полярография....................204
Типы электродов, используемых в ИП...............205
. Методы снятия полярограмм в ИП................206
Методы ИП с использованием пленок нерастворимых соединений . 208
5. Осциллографическая полярография.................208
Потенциостатическая Осциллографическая полярография.....209
Гальваностатическая Осциллографическая полярография...... 217
6. Переменнотоковая полярография..................222
Квадратноволновая полярография ................. 223
31
Векторная полярография.....................224
Полярография на второй гармонике...............225
Полярография с применением амплнтудномодулированного напряжения переменного тока....................227
7. Амперометрическое титрование...................230
Основы амперометрического титрования............. 230
Особенности метода амперометрического титрования........232
Методы амперометрического титрования с одним индикаторным
электродом..........................232
Методы амперометрического титрования с двумя индикаторными
электродами..........................239
Литература................................245
Глава V. Диэлектрометрия........................246
1. Значение методов измерения диэлектрической проницаемости в химическом анализе.........................246
2. Теоретические основы диэлектрометрии...............246
Диэлектрическая проницаемость.................246
Зависимость диэлектрической проницаемости от частоты.....248
Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры . . . 251 Зависимость диэлектрической проницаемости от структуры молекул 252 Зависимость диэлектрический проницаемости от агрегатного состояния вещества............................253
3. Классификация методов измерения диэлектрической проницаемости 256
4. Свойства и конструкции ячеек для диэлектрометрии ........ 259
Контактные ячейки........................259
Емкостные ячейки........................262
Многозвенные ячейки.......................266
Индуктивные ячейки.......................267
Ячейки для измерения в диапазоне СВЧ.............268
5. Методы измерения диэлектрической проницаемости и измерительные устройства.............................268
Метод баллистического гальванометра..............268
Силовые методы........................ . 269
Мостовые методы.........................272
Резонансные методы.......................275
Методы СВЧ...........................279
6. Применение методов диэлектрометрии в аналитической химии . . . 282
Определение влажности.....................282
Определение чистоты веществ...................284
Диэлектрометрическое титрование.................286
Литература................................288
Приложение..............................289
Цена: 150руб.
