phương pháp so sánh điện cực ứng dụng trong điện hóa

Một số loại điện cực phổ biếnĐiện cực khí Điện cực oxy hóa khử Điện cực màng chọn lọc ion... Một số loại điện cực phổ biến• Điện cực thuận nghịch với cation • Thường là một kim loại nhún

PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH ĐIỆN THẾ

•Kh

ái niệ

m, phân loại

•Vai trò, nguyên tắc

•Kh

ái niệ

m, phân loại

•Vai trò, nguyên tắc

2

•Mộ

t s

ố loạ

i điện cự

c s

ử dụn

g phổ biế

n biế hổ g p ụn ử d c s cự ện i đi oạ ố l t s Mộ •n

3

•Phương phá

p đo th

ế trự

c tiếp

•Phương phá

p chuẩn

độ điện thế

•Phương phá

p đo th

ế trự

c tiếp

•Phương phá

p chuẩn

độ điện thế

4

•Ưu, như

ợc điểm

•Ứn

g dụng

•Ưu, như

ợc điểm

•Ứn

g dụng

Nội dung

Khái niệm chung & Vai trò

Nội dung 02

Nội dung 01

Phương pháp phân tích đo điện thế là phương pháp phân tích dựa trên dòng chuyển động của các phản ứng mang điện tích (electron, ion âm, ion dương) trong dung dịch hay các phản ứng hoá học

Phương pháp phân tích đo điện thế thuộc nhóm phương pháp vi điện phân: sự điện

phân làm biến đổi lượng cấu tử trong phương pháp không đáng kể

∗ Cường độ dòng điện trong dung dịch rất nhỏ, thậm chí bị triệu tiêu

∗ Vd: - Phương pháp đo bằng điện cực thuỷ tinh -> nghiên cứu, kiểm tra chất lượng sản phẩm, bán thành phẩm,

- Hàm lượng F- trong kem đánh răng, nước biển

Khái niệm & Vai trò

∗ Sử dụng phương trình Nernst để xác định nồng độ ion tham gia phản ứng có thể được thực hiện theo hai cách

∗ - Đo so sánh: Dựa vào sđđ của mạch Galvanic tính ra nồng độ ion

∗ - Chuẩn độ đo điện thế gián tiếp: Dựa vào sự biến đổi của Sđđ ( ∆ E) trong quá trình chuẩn độ để xác định điểm kết thức phản ứng và tính ra nồng độ ion Nguyên tắc

Một số loại điện cực phổ biến

Điện cực khí

Điện cực oxy hóa khử

Điện cực màng chọn lọc ion

Một số loại điện cực phổ biến

• Điện cực thuận nghịch với

cation

• Thường là một kim loại nhúng

vào dung dịch chất điện li của

• Trong pin mẫu weston ghép điện cực hổn hống Cadimi với điện cực loại 2 sulfat thủy ngân

Một số loại điện cực phổ biến

• Điện cực bạc dùng để đo bạc, định lượng halogen

Làm việc ổn định, dễ chế tạo Không độc hại

Không sử dụng được lâu Giá thành đắt

Một số loại điện cực phổ biến

Điện cực clorua bạc

Ưu

Nhược

Một số loại điện cực phổ biến

Điện cực khí

Điện cực gồm một tấm kim loại

trơ có bề mặt rất rộng dễ hấp

thụ khí, tiếp xúc với dung dịch

chất điện li có chứa ion nguyên

tố ở dạng khí

Một số loại điện cực phổ biến

Điện cực khí

• được dùng để xác định thế điện cực tiêu chuẩn của các điện cực khác ( điện cực so sánh)

• Dễ bị ‘ ngộ độc’ làm sai lệch thang đo

Điện cực oxy

• Ứng dụng : dùng để giải thích hiện tượng điện hóa ăn mòn hóa học trong các dung dịch điện ly ( sự hình thành các vi pin cục bộ )

Một số loại điện cực phổ biến

Điện cực oxy hóa –khử

Nội dung

• là hệ điện hóa gồm một kim loại trơ nhúng vào trong dung dịch chứa đồng thời dạng oxy hóa và dạng khử

• Ứng dụng: dùng để chuẩn độ oxh khử, chuẩn độ ampe và phương pháp cực phổ

Một số loại điện cực phổ biến

Điện cực màng chọn lọc ion

Điện cực thủy tinh

• Là một điện cực đặc biệt được chế tạo bằng thủy tinh hoạt động trên nguyên tắc trong đổi ion

• rộng rãi trong y học ( như các máy đo điện giải), trong đời sống, trong kĩ thuật

∗ Hiệu chuẩn một điện cực chọn lọc Mg2+ với dung dịch chuẩn có hoạt độ ion Mg2+ là a = 1,77.10-3M, thê đo được E = 0,411V Một dung dịch X được đo với điện cực trên cho Ex = 0,439 V Tính hoạt độ ax?

Phương pháp đo thế trực tiếp

Phương pháp đo thế trực tiếp

∗ Xác định bằng thêm chuẩn:

∗ Cách này được thực hiện bằng đo điện thế của dung dịch cần phân tích trước

và sau khi thêm một thể tích xác định dung dịch chuẩn Để ít làm thay đổi lực ion, người ta cho và dung dịch một lượng lớn chất điện ly.

∗ Phương pháp đo điện thế trực tiếp quan trọng nhất trong thực tế là việc xác định pH của các dung dịch bằng điện cực thủy tinh cũng như việc xác định một số ion khác nhờ điện cực chọn lọc ion.

∗ Người ta đã chế tạo được các loại điện cực chọn lọc ion để xác định các ion Cu2+, Ag+ , Ag2+, Ca2+, Na+ , K+ , Cl- , F- , F2-, S2-, O3 -…và đã ứng dụng thành công các điện cực này trong các đối tượng công nghiệp và sản phẩm môi trường.

Phương pháp đo thế trực tiếp

i s

ố kiềm

•Sa

i s

ố acid

•Kh

ử hydra

t hóa

ế khuếch ta

n Ej

•Dung dịc

h trung tính

•Ph

a c

hế khôn

g chín

h x

ác đệm chuẩn

•Thay đổi thàn

h phần

Đo pH với điện cực thủy tinh

Phương pháp chuẩn độ điện thế

Là phương pháp xác định nồng độ các ion dựa vào

sự thay đổi thế điện cực khi nhúng vào dung dịch

ΔE=Ect – Ess

Phương pháp chuẩn độ điện thế

Chuẩn độ oxi hóa-khử

Chuẩn độ acid-bazơ

Phương pháp chuẩn độ điện thế

độ nhạy cao có thể lên tới vài ppm

chuẩn độ được những dung dịch có màu

chuẩn độ được những chất trường hợp không có chất chỉ thị

có độ an toàn cao

Nhược điểm

• chi phí cao nên khá tốn kém

∗ Một thành tựu quan trọng của phương pháp phân tích điện thế là nhờ có độ nhạy và độ chọn lọc cao nên có thể định phân được các dung dịch loãng, có thể xác định được các hỗn hợp phức tạp.

∗ Cũng nhờ phương pháp phân tích điện thế, người ta có thể tự động hóa được quá trình phân tích.

Ứng dụng

∗ Một loại điện cực chọn lọc ion có ý nghĩa thực tiễn quan trọng là điện cực chọn lọc ion canxi, vì ion canxi là ion đóng vai trò quan trọng trong các nghiên cứu về y – sinh lí học,

y học điều trị, giúp cho việc bảo vệ sức khỏe, đấu tranh chống lại bệnh tật Ion canxi có ảnh hưởng đến nhiều hoạt động sống và các quá trinh sinh lí (hoạt động của hệ thần kinh, chức năng của men trong cơ thể…) nên việc xác định nhanh và chính xác hàm lượng ion canxi trong các sản phẩm sinh học là hết sức quan trọng và cần thiết

Ứng dụng