Elektrochemická stripovací analýza - Electrochemical stripping analysis
Elektrochemická stripovací analýza je sada analytických chemických metod založených na voltametrii nebo potenciometrii, které se používají pro kvantitativní stanovení iontů v roztoku. Odizolovací voltametrie (anodická, katodická a adsorpční) byla použita pro analýzu organických molekul i kovových iontů. Uhlíková pasta, sklovitá uhlíková pasta a sklovité uhlíkové elektrody, když jsou upraveny, se označují jako chemicky upravené elektrody a byly použity pro analýzu organických a anorganických sloučenin.
Stripovací analýza je analytická technika, která zahrnuje (i) předkoncentraci kovové fáze na pevný povrch elektrody nebo na Hg (kapalinu) při negativních potenciálech a (ii) selektivní oxidaci každého druhu kovové fáze v průběhu anodického potenciálu. Odizolovací analýza má následující vlastnosti: citlivá a reprodukovatelná (RSD <5%) metoda pro stopovou analýzu iontů kovů ve vodném prostředí, 2) koncentrační limity detekce pro mnoho kovů jsou v rozmezí nízkých ppb až vysokých ppt (S / N = 3 ) a to se příznivě srovnává s analýzou AAS nebo ICP, což je levné nasazení v terénu, které je levné, touto metodou lze analyzovat přibližně 12-15 kovových iontů. Odizolovací špičkové proudy a šířky špiček jsou funkcí velikosti, pokrytí a distribuce kovové fáze na povrchu elektrody (Hg nebo alternativní).
Anodická stripovací voltametrie
Anodická stripovací voltametrie je voltametrická metoda pro kvantitativní stanovení specifických iontových druhů. Analyt zájmu je elektrolyticky na pracovní elektrodě během depozice kroku, a oxiduje z elektrody během stripovacího stupně. Proud se měří během kroku odizolování. Oxidace druhů je registrována jako vrchol aktuálního signálu při potenciálu, při kterém druh začíná být oxidován. Krok odizolování může být lineární , schodišťový , obdélníkový nebo pulzní.
Anodická stripovací voltametrie obvykle zahrnuje tři elektrody, pracovní elektrodu , pomocnou elektrodu (někdy nazývanou protielektroda) a referenční elektrodu . Do analyzovaného roztoku je obvykle přidán elektrolyt . U většiny standardních testů je pracovní elektroda bismutová nebo rtuťová filmová elektroda (v diskové nebo rovinné konfiguraci pásu). Rtuťový film tvoří amalgám se sledovaným analytem, který při oxidaci vede k ostrému píku, což zlepšuje rozlišení mezi analyty. Rtuťový film se tvoří přes sklovitou uhlíkovou elektrodu. Rovněž byla použita rtuťová kapková elektroda ze stejných důvodů. V případech, kdy má sledovaný analyt oxidační potenciál vyšší než má rtuť, nebo pokud by rtuťová elektroda byla jinak nevhodná, lze použít také pevný inertní kov, jako je stříbro , zlato nebo platina .
Anodická stripovací voltametrie obvykle zahrnuje 4 kroky, pokud je pracovní elektrodou rtuťový film nebo rtuťová kapková elektroda a roztok zahrnuje míchání. Roztok se míchá během prvních dvou kroků opakovatelnou rychlostí. Prvním krokem je krok čištění; v kroku čištění je potenciál po určitou dobu udržován na více oxidačním potenciálu než sledovaný analyt, aby byl plně odstraněn z elektrody. Ve druhém kroku je potenciál udržován na nižším potenciálu, dostatečně nízkém, aby se snížil analyt a uložil se na elektrodu. Po druhém kroku se míchání zastaví a elektroda se udržuje na nižším potenciálu. Účelem tohoto třetího kroku je umožnit rovnoměrnější distribuci uloženého materiálu v rtuti. Pokud je použita pevná inertní elektroda, není tento krok nutný. Poslední krok zahrnuje zvýšení pracovní elektrody na vyšší potenciál (anodický) a odstranění (oxidaci) analytu. Když je analyt oxidován, vydává elektrony, které jsou měřeny jako proud.
Anodická stripovací voltametrie může detekovat koncentrace analytu v μg / l. Tato metoda má vynikající detekční limit (obvykle 10 -9 - 10 -10 M).
Katodická odizolovací voltametrie
Katodická stripovací voltametrie je voltametrická metoda pro kvantitativní stanovení konkrétních iontových druhů. Je to podobné jako u metody anodické stripování voltametrie při stopové analýze , kromě toho, že pro krok pokovování je potenciál udržován na oxidačním potenciálu a oxidované druhy jsou stripovány z elektrody negativním zametáním potenciálu. Tato technika se používá pro iontové druhy, které tvoří nerozpustné soli a během depozice se budou ukládat na anodickou , pracovní elektrodu nebo v její blízkosti . Krok odizolování může být lineární , schodišťový , obdélníkový nebo pulzní.
Adsorpční odizolovací voltametrie
Adsorpční stripovací voltametrie je podobná anodické a katodické stripovací voltametrii, kromě toho, že předkoncentrační krok není řízen elektrolýzou . Krok předkoncentrace v adsorpční stripovací voltametrii se provádí adsorpcí na povrchu pracovní elektrody nebo reakcemi s chemicky upravenými elektrodami.