16.1a. Определения и общие положения окислительно-восстановительного потенциала почвы
Анализы, описанные в данной главе, позволяют характеризовать переменные, главным образом связанные с диффузией воздуха в почве:
• Eh — окислительно-восстановительный потенциал;
• СДК — скорость диффузии кислорода.
Сначала дадим некоторые определения: окисление характеризуется потерей электронов, восстановление характеризуется приобретением электронов. Таким образом, в реакции окисления–восстановления окислитель восстанавливается, а восстановитель окисляется с обменом n электронами (е–):
окислитель + nе– ↔ восстановитель.
Измерение окислительно-восстановительного потенциала Eh позволяет количественно оценить силу и тенденцию развития системы. Его можно определять по разнице между потенциалом стандартного водородного электрода (или, что легче, каломельного электрода) и потенциалом платинового электрода, помещенного в среду (рис.). Он выражается формулой:
Подробнее...
Печать
E-mail
2.2. Кулонометрия
С помощью электролиза, возможно, осуществлять реакции окисления и восстановления с выходами и селективностью, недостижимыми для обычных химических процессов. Благодаря этому, электролиз с успехом используется для кулонометрических измерений, электрогравиметрических определений и избирательного выделения составляющих раствор электролита веществ. При этом, кулонометрические методы абсолютны, т.е. не нуждаются в калибровочных кривых.
В основе всех кулонометрических методов анализа лежат законы Фарадея об эквивалентности количества вещества, превратившегося на электродах в результате электрохимических реакций, количеству электричества, прошедшего через электрохимическую ячейку. Законы Фарадея имеют простое аналитическое представление:
m=Q·M/(F·n),
где Q – количество электричества, необходимое для выделения на электроде m граммов вещества с молярной массой M, n – число электронов, вовлеченных в электрохимическое превращение одной частицы вещества, участвующего в электродной реакции, F=e·NA=96490 1 Кл/моль – постоянная Фарадея. Для количественных кулонометрических измерений законы Фарадея могут быть применены только при условиях, что при электрохимическом превращении образуются вещества с точно известной степенью окисления, и реакция протекает со 100% выходом по току (т.е. должны отсутствовать конкурирующие реакции).
Подробнее...
Печать
E-mail
1.5. Мембранные (ионоселективные) индикаторные электроды
На практике мембранная разность потенциалов может быть определена с помощью электродов сравнения. Собственно, мембранные (ионоселективные) электроды представляют собой электрод сравнения, помещенный в раствор с известной постоянной активностью определяемого иона (вещества), отделенный, в свою очередь, от внешнего анализируемого раствора полупроницаемой мембраной (рис.). Во внешний раствор также помещается электрод сравнения, относительно которого и определяется мембранный потенциал. Значение определяемого потенциала будет связано с активностью определяемого вещества (иона) выражением:
∆E = const + 0,059 lg aM.
Подробнее...
Печать
E-mail
