Лекция 6. Электрохимические и фотохимические методы оценки качества окружающей природной среды

Содержание

Слайд 2

Электрохимические методы анализа природных вод
Методы анализа химического состава воды, основанные на измерении

Электрохимические методы анализа природных вод Методы анализа химического состава воды, основанные на
электрохимических свойств компонентов – окислительно-восстановительного потенциала, электрической проводимости, силы полярографического тока. Простота определений, легкость автоматизации, высокая чувствительность делают эти методы весьма перспективными.
Чувствительность методов 10-15- 10-7 % (массовая доля), погрешность 0,5-5%.
Электрохимические методы делятся на 3 группы:
- потенциометрические
- кондуктометрические
- полярографические

Слайд 3

Потенциометрические методы
Потенциометрические методы основаны на измерении потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор,

Потенциометрические методы Потенциометрические методы основаны на измерении потенциала электрода, погруженного в анализируемый
изменяющегося в результате химических реакций и зависящий от to и концентрации раствора.
В потенциометрии обычно применяют гальванический элемент, состоящий из двух электродов, погруженных в один и тот же раствор.
Электрод, потенциал которого зависит от концентрации определяемого компонента, называют индикаторным электродом, второй – электродом сравнения с постоянным потенциалом.

Слайд 4

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ
МЕТОДОВ АНАЛИЗА

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА

Слайд 5

Виды электродов
Электрообменные – на межфазных границах протекают реакции с участием электронов.
Ионообменные,

Виды электродов Электрообменные – на межфазных границах протекают реакции с участием электронов.
мембранные или ионселективные – протекают ионообменные реакции.
Ионоселективные делят на:
- стеклянные
- твердые с гомогенной и гетерогенной мембраной
- жидкие
- газовые

Слайд 6

Электроды сравнения

Электроды сравнения

Слайд 7

Потенциометрический анализ применяют для:
непосредственного определения концентрации (активности) ионов в растворах –

Потенциометрический анализ применяют для: непосредственного определения концентрации (активности) ионов в растворах –
прямая потенциометрия, ионометрия;
индикации точки эквивалентности при титровании - потенциометрическое титрование.
Прямая потенциометрия – измерение рН и концентрации некоторых ионов.
Потенциометрическое титрование – установление точки эквивалентности по скачку потенциала. Эти методы более чувствительны и точны, чем прямая потенциометрия.
Для установления точки эквивалента строят кривые титрования – график зависимости потенциала электрода EмB от объема титрующего раствора, мл.

Слайд 8

Преимущества потенциометрических методов
быстрота и простота;
используя электроды, можно определять компоненты в очень

Преимущества потенциометрических методов быстрота и простота; используя электроды, можно определять компоненты в
маленьких по объему пробах, до десятых долей миллиметра;
дает возможность проводить анализы в мутных и окрашенных растворах, вязких пастах, исключая процедуры фильтрования и перегонки;
проба остается неиспорченной и пригодна для других анализов;
- возможность полной и частичной автоматизации.

Слайд 9

Иономер лабораторный И-160.1МП

Микропроцессорный иономер И-160.1МП с функцией потенциометрического титрования предназначен для определения

Иономер лабораторный И-160.1МП Микропроцессорный иономер И-160.1МП с функцией потенциометрического титрования предназначен для
в водных растворах активности ионов водорода (рН), окислительно-восстановительного потенциала (Eh), активности и концентрации ионов: H+, Li+, Na+, K+, NH4+, Ag+, X+, NO3–, ClO4–, F – ,Cl –, Br –, I –, CN –, SCN –, Ca++, Ba++, Mg++, (Ca+Mg)++, Pb++, Cd++, Cu++, Hg++, X++, CO3– –, S – – и др. А также для потенциометрического титрования при комплектации прибора дополнительными устройствами.

Слайд 10

Кондуктометрический метод
Кондуктометрический метод основан на измерении электрической проводимости растворов, изменяющейся в результате

Кондуктометрический метод Кондуктометрический метод основан на измерении электрической проводимости растворов, изменяющейся в
химических реакций и зависящей от природы электролита, to и концентрации раствора.
Электрическая проводимость природной воды - показатель, характеризующий способность воды проводить электрический ток. Значение электрической проводимости растворов зависит в основном от концентрации растворенных минеральных солей и температуры. По значениям электрической проводимости воды можно приближенно судить о минерализации воды с помощью предварительно установленных зависимостей между электрической проводимостью и минерализацией.
При этом изучается зависимость между электрической проводимостью раствора и концентрацией ионов. Электрическая проводимость является результатом диссоциации вещества на ионы и миграции ионов под действием внешнего источника электрического напряжения.

Слайд 11

Различают удельную, эквивалентную и относительную электрическую проводимость.
Удельная электрическая проводимость χ – проводимость

Различают удельную, эквивалентную и относительную электрическую проводимость. Удельная электрическая проводимость χ –
1м3 раствора, помещенного между электродами площадью 1м2 на расстоянии 1 м (См/м).
Эквивалентная электрическая проводимость ν -это электрическая проводимость раствора, содержащего 1 моль эквивалента вещества, измеренная на расстоянии 1 см.
Относительная электрическая проводимость R – это отношение удельной электрической проводимости раствора к удельной электрической проводимости стандартного раствора.

Слайд 12

Кондуктометрический метод может быть реализован в варианте прямой кондуктометрии или кондуктометрического титрования.
Прямая

Кондуктометрический метод может быть реализован в варианте прямой кондуктометрии или кондуктометрического титрования.
кондуктометрия – определение удельной электрической проводимости как оценки минерализации вод, которую определяют главные ионы – кальция, магния, калия, натрия, гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов.
Кондуктометрическое титрование основано на применении химических реакций, в результате которых изменяется электрическая проводимость раствора.
Достоинства:
- быстрота, удобство
- возможность определения в мутных и окрашенных растворах
Недостатки:
Электрическую проводимость раствора можно измерить с высокой точностью только в разбавленных растворах.

Слайд 13

Полярографический анализ
Полярографический метод основан на измерении силы тока, изменяющегося в процессе электролиза,

Полярографический анализ Полярографический метод основан на измерении силы тока, изменяющегося в процессе
в условиях, когда один из электродов (катод) имеет очень малую поверхность (поляризующийся электрод), а другой (анод) - большую (неполяризующийся электрод).
Полярографические методы отличаются достаточно высокой точностью и чувствительностью. Применяются в основном в аналитических лабораториях НИИ для определения концентраций тяжелых металлов.

Слайд 14

Полярограф универсальный ПУ-1

Полярограф универсальный ПУ-1

Слайд 15

Применение полярографического анализа
Полярограф может быть использован:
для определения примесей в металлах, сплавах,

Применение полярографического анализа Полярограф может быть использован: для определения примесей в металлах,
полупроводниках, химических реактивах;
для контроля чистоты воздуха, воды, пищевых продуктов и медицинских препаратов;
для проведения биохимических исследований;
для изучения электродных, абсорбционных, окислительно-восстановительных процессов в химии комплексных соединений
 Достоинства:
Исследование широкого ряда электродных процессов.
Возможность снятия полярограмм в виде удобном для последующей обработки.
Возможность сопряжения с ПЭВМ для обработки результатов анализа.

Слайд 16

Системы капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ®-105/105M»

Использование приборов «КАПЕЛЬ®-105/105M»
Назначение:
- анализ объектов окружающей среды;
- контроль

Системы капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ®-105/105M» Использование приборов «КАПЕЛЬ®-105/105M» Назначение: - анализ объектов окружающей
качества пищевой продукции и продовольственного сырья;
- контроль качества кормов, комбикормов, сырья для их производства, премиксов;
- фармацевтика;
- клиническая биохимия;
- криминалистическая экспертиза;
- химическая промышленность.
Имя файла: Лекция-6.-Электрохимические-и-фотохимические-методы-оценки-качества-окружающей-природной-среды.pptx
Количество просмотров: 168
Количество скачиваний: 1