Книга посвящена современной модификации полярографического метода, широко применяемого для химического анализа. Метод имеет очень высокую чувствительность определения и позволяет работать с малыми количествами исследуемого вещества.
Предназначена для научных и инженерно-технических работников атомной, полупроводниковой, пищевой, медицинской промышленности, лабораторий, осуществляющих контроль за загрязнениями окружающей среды, и специалцстов других отраслей народного хозяйства и науки, где необходимо проводить анализ микро- и нанограммовых количеств вещества.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
Инверсионная вольтамперометрия все более широко используется в аналитической химии и электрохимии. Вот краткий, далеко не полный перечень областей применения: определение элементов, присутствующих в микроконцентрациях, исследование механизмов электродных процессов и равновесий в водных и органических растворах, расплавах, амальгамах, а также свойств твердых электролитических осадков, адсорбции на твердых электродах, структуры двойного электрического слоя, кинетики химических реакций в растворах электролитов и т. п. Постоянно совершенствуется и аппаратурное оснащение метода. Наряду с классическими поляро^ графами для регистрации инверсионных вольтамперограмм используют осциллографические полярографы, переменнотоковые и импульсные полярографы, отличающиеся большей разрешающей способностью и более низкими пределами обнаружения. Расширяется и ассортимент электродов для инверсионной вольтамперо-метрии.
Большой вклад в становление метода инверсионной вольтам-, перометрии, развитие его теории и практических приложений внесли школы советских ученых А. Г. Стромберга, С. И. Синяковой, Е. Н. Виноградовой, X. 3. Брайниной и др. Однако на русском языке опубликована лишь одна монография, посвященная этой теме*; в ней рассматривались процессы на твердых индикаторных электродах. Даже в мировой научно-технической литературе имеется лишь еще одна монография по инверсионной вольтамперомётрии**. Поэтому выход на родине полярографии, в ЧССР, предлагаемой вниманию читателей книги, авторизованный английский перевод которой появился за год до выпуска чешского оригинала,*** явился крупным событием в истории развития
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие редактора перевода............. 5
Предисловие ................... 8
Список использованных обозначений и сокращений ..... 10
Глава 1
АНАЛИЗ СЛЕДОВЫХ КОЛИЧЕСТВ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ
ИНВЕРСИОННЫЕ МЕТОДЫ ............. 13
1.г. Анализ следовых количеств веществ и проблемы, стоящие перед
соответствующими методами анализа......... 13
1.2. Электрохимические методы анализа следовых количеств веществ 15
1.3. Основы электрохимических инверсионных методов .... 16
1.4. Реакции, используемые для электролитического накопления . 18
1.5. Типы рабочих электродов............. 21
1.6. Методы исследования процесса растворения....... 23
1.7. Избирательность определения............ 25
1.8. Роль предварительного отделения в инверсионных электрохимических определениях............... 26
1.9. Состояние?* и перспективы метода........... 26
Список литературы ....... ........ 28
Глава 2
ОСАЖДЕНИЕ СЛЕДОВЫХ КОЛИЧЕСТВ ВЕЩЕСТВ НА ЭЛЕКТРОДАХ. СВОЙСТВА ОСАДКОВ............ . 29
2.1. Электрохимический процесс............. 29
2.1.1. Электрохимический процесс, контролируемый скоростью переноса заряда .............. 31
2.1.2. Электрохимический процесс, контролируемый скоростью массопереноса ............... 32
2.1.3. Электрохимический процесс, контролируемый кинетикой химической реакции............ . 36
2.1.4. Электрохимический процесс, частично контролируемый образованием осадка на электроде ........ 37
2.2. Эффективность предварительного накопления....... 44
2.2.1. Материальный баланс предварительного накопления . 44
2.2.2. Распределение осажденного вещества в ртутных электродах 50
2.3. Свойства амальгам................ 56
2.3.1. Образование и физико-химические свойства амальгам . 57
2.3.2. Электрохимические свойства амальгам....... 62
2.4. Образование и свойства пленок на ртутных и твердых электродах 65
z.t.i. свойства твердых электродов.......... 66
2.4.2. Образование пленок металла и нерастворимых соединений
на поверхности электрода ........... 68
2.4.2.1. Образование нерастворимых пленок на электродах, сопровождаемое растворением металлического электрода или окислением — восстановлением ионов элементов переменной валентности 68
2.4.2.2. Образование металлических пленок на поверхности инертных электродов....... 70
2.5. Предварительное накопление при постоянном токе .... 81 Список литературы ............... 81
Глава 3
ПРОЦЕСС РАСТВОРЕНИЯ И МЕТОДЫ ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ . 84
3.1. Вольтамперометрия со стационарными ртутными и твердыми электродами при линейном изменении потенциала ... 86
3.1.1. Растворение металлов из стационарных ртутных капель
ных и пленочных электродов........ 92
3.1.1.1. Зависимость 1р от условия предваритель
но го накопления ........ 99
3.1.2. Растворение осадка с поверхности электрода ... 101
3.1.2.1. Растворение пленок металла с поверхности инертного плоского электрода в неперемешиваемом растворе [51] .........102
3.1.2.2. Растворение осадков малорастворимых соединений металла с поверхности инертных электродов
[53, 54]............... 105
3.1.2.3. Растворение осадка малорастворимых соединений, образующихся при взаимодействии с ионами материала электрода........105
3.1.2.4. Растворение пленок металла с поверхности электрода в условиях конвективной диффузии . . 106
3.1.3. Производный и разностный варианты инверсионной, вольтамперометрии с линейной разверткой потенциала . 109
3.2. Хронопотенциометрические и хроноамперометрические методы. Кулонометрические определения...........111
3.3. Методы с переменным напряжением, наложенным на линейно
изменяющееся постоянное напряжение.........121
3.3.1. Использование переменнотоковых методов в инверсионном электрохимическом ацалиее.........123
3.4. Другие методы исследования процесса растворения .... 128 Список литературы ...............130
Глава 4
АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА..... 134
4.1. Аппаратура.................. 134
4.1.1. Индикаторные электроды........... 13*
4.1.1.1. Стационарные ртутные электроды ..... 134
4.1.1.2. Ртутные пленочные электроды...... 145
4.1.1.3. Твердые электроды.......... Н*
4.1.2. Электроды сравнения и вспомогательные электроды . 157.
4.1.3. Электролитические ячейки.......... 159
4.1.4. Измерительная аппаратура для инверсионного анализа '16*
4.1.4.1. Полярография и Вольтамперометрия с линейной
раз верткой потенциала ........ 16*
4.1.4.2. Полярография и Вольтамперометрия с переменной составляющей напряжения...... 169
4.1.4.3. Гальваностатические методы....... 170
4.1.4.4. Дифференцирующие устройства ..... 171
4.1.4.5. Автоматизация ........... 171
4.2. Подготовительные операции в инверсионном анализе . . . 174
4.2.1. Влияние примесей и очистка реактивов. Свойства очень разбавленных растворов ........... 174
4.2.2. Подготовка образца. Предварительное отделение . . 177
4.3. Проведение инверсионного анализа.......... 179
4.3.1. Выбор электрода.............. 179
4.3.2. Выбор состава основного электролита....... 180
4.3.3. Выбор потенциала предварительного накопления . . 182
4.3.4. Выбор продолжительности предварительного накопления 183
4.3.5. Выбор метода исследования процесса растворения . . 184
4.3.6. Расшифровка кривых растворения........ 186
Список литературы '............. 188
Глава 5
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ........... 192
5.1. Введение ................... '192
5.2. Определение элементов и их соединений......... 193
5.2.1. Определение щелочных металлов и МН^...... 193
5.2.2. Определение щелочноземельных металлов...... 194
5.2.3. Третья группа периодической системы элементов. Главная подгруппа ................ 196
5.2.3.1. Определение алюминия .......: 196
5.2.3.2. Определение галлия ......... 197
5.2.3.3. Определение индия.......... 198
5.2.3.4. Определение таллия........ . 202
5.2.4. Четвертая группа периодической системы элементов. Главная подгруппа .......... ... 204
5.2.4.1. Анализ углеродсодержащих соединений . . . 204
5.2.4.2. Определение германия......... 206
•v_5.2.4.3. Определение олова .......... 207
5.2.51 Пятая группа периодической системы элементов. Главная
подгруппа ................ 208
5.2.5.1. Определение мышьяка ........ 208
5.2.5.2. Определенле сурьмы ......... 209
5.2.5.3. Определение висмута ......... 211
5.2.6. Шестая группа периодической системы элементов. Главная подгруппа ........:....... 213
5.2.6.1. Определение кислорода ........ 213
5.2.6.2. Определение соединений серы...... 213
5.2.6.3. Определение селена и теллура...... 214
5.2.7. Седьмая группа периодической системы элементов. Главная подгруппа. Определение галогенов...... 215
5.2.8. Первая и вторая группы периодической системы элементов. Побочные подгруппы и свинец. Определение меди, кадмия, цинка и свинца............... 220
5.2.9. Первая и вторая группы периодической системы элементов. Побочные подгруппы. Определение серебра, золота
и ртути ................. 230
5.2.9.1. Определение серебра ......... 230
5.2.9.2. Определение золота ......... 235
5.2.9.3. ОПОРЛРЛРНИР ПТУТИ .... 238
5.2.10. Определение редкоземельных элементов......239
5.2.11. Четвертая группа периодической системы элементов. Побочная подгруппа. Определение титана, циркония, гафния и тория........,.....241
5.2.12. Пятая группа периодической системы элементов. Побочная подгруппа ..............242
5.2.13. Определение хрома, молибдена, вольфрама, ванадия
и урана ................242
5.2.14. Определение рения и технеция.........246
5.2.15. Восьмая группа периодической системы элементов. Побочная подгруппа и марганец. Определение железа, кобальта, никеля и марганца.........247
5.2.15.1. Определение железа ..........247
5.2.15.2. Определение кобальта ........251
5.2.15.3. Определение никеля.........253
5.2.15.4. Определение марганца ........254
5.2.16. Восьмая группа периодической системы элементов. Побочная подгруппа. Определение платиновых металлов 256
5.3. Примеры практических приложений инверсионных методов. Методика анализа ................257
5.3.1. Определение свинца в геологических образцах . . . 257
5.3.2. Определение примесей кадмия, индия и цинка в свинце
[2]....................258
5.3.3. Определение свинца в термостойких сплавах [3] ... 258
5.3.4. Определение микроколичеств таллия в чистом индии [4] 259
5.3.5. Определение следов меди, свинца, кадмия и цинка в металлическом индии и его солях [5].......259
5.3.6. Определение селена в полупроводниковых материалах [6] 260
5.3.7. Определение свинца, меди, кадмия и цинка в алюминиевых сплавах [7]...............261
5.3.8. Определение серебра в рудах и обогащенных концентратах [8] ...........,......262
5.3.9. Определение цинка в силикатах [11].......263
5.3.10. Определение свинца, меди и кадмия в пробах загрязненного атмосферного воздуха..........264
5.3.11. Определение свинца в крови [13]........264
5.4. Использование электрохимических инверсионных методов для
физико-химических исследований ..........265
Список литературы ...............265
Цена: 150руб.
