Polarografie-ウィキペディア

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ポラログラフィ （ボルタンメトリーの特別なケース）は、化学元素と化合物、特に溶液中のイオンと分子の定性的および定量的分析のための電気化学プロセスです。定常電極はボルタンメトリーに使用されますが、水銀滴電極はポラロラグラフィに使用されます。 1922年にJaroslavHeyrovskýによって開発され、水銀滴電極上の電気分解の流れの測定に基づいています。ポラログラフィの助けを借りて、重度の負の電位を持つ水銀の水素の大きな過電圧により、塩基金属を電解的に遮断し、流れるような電気を測定することが可能です。これは、分析信号を表します。 [初め]

ポラログラグラグラファーのスキーム
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水銀滴電極は、水銀貯留層と毛細血管で構成され、調べる溶液中の水銀滴から落ちる。それはポラログラフィで作業電極（測定電極）として使用され、1つです 理想的な偏光 電極、d。つまり、溶液中に脱分極がない場合、電極溶液位相制限を搭載することなく、電位に課すことができます。脱分極剤は酸化可能または還元された物質です。しかし、これが当てはまる場合、荷重、物質が発生します 脱分極 作業電極と電流が流れます。

単純な2電極配置では、反電極は参照電極の機能も引き継ぎます。 3つの電極の配置は安価であり、電気分解の流れは貴重な金属または炭素で作られた反電極を介して流れますが、基準電極は無力のままです。参照電極として、2番目のタイプの電極として。 B.カロメル電極または塩化銀シルバー電極。利点は、参照電極のより長い耐久性と、カウンター電極の過電圧効果によって引き起こされる可能性の低い障害にあります。

測定中、線形電圧が線形に指定され、結果の電気が登録されます。物質が溶液中に通過反応を引き起こす場合、電気の増加があります。つまり、レベルは電気電圧曲線で発生します。半分のレベル（半分のレベルの電位）でのポテンシャルの位置は、すべての化学種の特徴であり、定性的分析を可能にします。レベルの高さ（つまり、電流）は、溶液の内部から電極表面への分析対象物の拡散が速度決定反応ステップであるときに調整される拡散制限によって与えられます。これは、分析対象者の濃度による拡散制限があるため、定量分析の可能性をもたらします。 イルコビチ方程式 （数値方程式）関連しています。 [2]

n ：負荷数
d ：1秒あたりセンチメートルでの拡散係数（cm 2 ・s -1 ））
の ：毎秒ミリグラムでの流れる水銀の質量流（mg/s）
t ：数秒のドロップの寿命
c l ：1リットルあたりモル（mol/l）の溶液内の分析物（脱分極）の濃度（脱分極）
°Cで和らげられます g/cm³の水銀の密度 要因の価値
19.2 13,54783 606,502
20.0 13,54587 606,561
22.0 13,54096 606,707
25.0 13,53360 606,927
26.0 13,53115 607,000
32.8 13,51451 607,499

方程式は、最初にディオンズ・イルコビチから派生しました。因子K、イルコビチ定数 [3] 約607から、拡散方程式の解の結果と呼ばれ、低下の低下と平均の拡散方程式の解決策が発生しました。正確な理論的価値は、次の式によって与えられます [4] ：

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ρは水銀の密度です、 f ファラデー定数。右側のテーブルのサンプル値は、19.2°Cから32.8°Cの間の理論数値607が適用されるべきであることがわかります。
ハーフレベルのポテンシャルと拡散制限は、選択したガイド電解質の脱分極（分析対象）のタイプと量の特性サイズです。
ポラログラフィーの適用性は、次のようないくつかの要因によって制限されています。 B.検出限界を押収する干渉信号につながる容量性ストリームの発生。また、発生します 糞 そして、そのように呼ばれました ポララグラフィマキシマ （さまざまな理由で境界電流で電気が増加した場合）。

タッチポラログラフィーで記録されたポラログラム。基準電極は飽和カロメル電極（SCE）でした。半レベルのポテンシャルを伴う二極性レベルのグラフィック評価も表示されます と 1/2 とステップの高さi

これらの問題と、より高い解像度と精度の要件は、さまざまな改善された二極性の方法につながりました。

  • 急速極極 ：ドロップは機械的に遮断されます
  • テイストポラグラフィ ：電気は、ドロップが落ちる直前に測定されます
  • derivativpolarografie ：ステップ曲線の代わりに、この曲線の最初の導出が使用されます
  • 同等の電力ポラログラフィーの違い ：2つの同期滴下水銀ドロップ電極の使用
  • カソードビームポラログラフィ ：問題の潜在的な領域全体が、1回のドロップライフ中に通過します
  • アコログラフィー ：低周波交互の電圧がオーバーレイされます
  • パルスポログラフィー ：ドロップ寿命の終わりに、長方形の電圧パルスが作成されます
    • 通常の粉末の政治：緊張パルスが作成され、滴から滴まで成長します。その間に、電圧はゼロです。電流は、電圧パルスの最後に登録されます。ステップシェイプの信号を取得します。
    • 異なるパルスポララグラフィ：線形に直線的に上昇する張力ランプが駆動され、すべてのドロップライフの終わりに一定の張力パルスが追加されます。電流は、開始前と各電圧パルスの終了前に登録されます。両方の違いは、現在の測定値をもたらします。ピーク型の信号を取得します。
  • Kalousek極極度 ：負のDC電圧は、正の長方形のインパルスに覆われているか、一定のDC電圧が覆われた負の長方形のインパルスに覆われています
  • Invers-Voltammetrie ：垂れ下がった水銀滴電極（HMDE）で分離され、潜在的な境界を介して正の方向に再び溶解する物質。パワーチップ（ピーク）が発生します。測定中に水銀が滴り落ちないため、実際の意味でのポララグラフィではありません。代わりに、貴金属、炭素、または最近使用中の他の電極材料も逆ボーカラメトリで使用されています。

これらの方法は部分的に分割できます。

ポラログラフィーは、基本的に、多くの無機および有機物質の小さな濃度領域での正確な分析に適しています。水銀の負の潜在領域が大きいため、カソード（還元）の実装が主に採用されています。ポラログラフィーの全盛期は、1930年代から1980年代までの範囲でした。これは、最初の広範な機器分析方法でした。原子分析（要素分析）とクロマトグラフィー（有機分析）の形で、過去数十年で重要な代替方法が成長しており、これは特に幅広い決定可能な分析物によって特徴付けられています。 [5]

長所と短所 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

アクセス可能な精度（精度約1％）、低い投資コスト、および要素の特異な分析の可能性は有利です。微分パルスポララグラフィおよび逆ボルタンメトリーとしての修飾において、ポラログラフィは多くの分析物で非常に良好な検出をしています（たとえば、すべての機器の方法、たとえばプラチナ金属のPPQ範囲などの最良の方法）。測定範囲には、6桁以上を含めることができます。 [6] 水性および非水溶液の酸化還元反応メカニズムを調査する場合、ポラログラフィは貴重な情報を提供できます。水銀滴の絶えず更新され、ほぼ理想的に滑らかな電極表面は特に有利です。

干渉オプションは、表面活性ファブリックのために不利であり、多くの場合、選択性が低く、水銀への対処です。後者は完全にリサイクルされていますが、ポラログラファ師の使用を化学研究所に制限します。多くの物質を決定することができ、ほとんどの障害は回避できますが、分析の実装には特別な知識と経験が必要です。

ポラログラフィーは、責任の特別な分野ではまだ非常に重要です。

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塩貨物が高いトライアルメディア [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

溶けたパッドで作られたガルバニックバスルーム、海水サンプル、および試行溶液には、高濃度のアルカリ金属塩が含まれています。これらを簡単に削除することはできません。より高い塩濃度は、核分光法などの多くの機器分析方法を破壊します。このProbatrixの邪魔な影響は、希釈することによってのみ削減できます。ただし、これにより、分析手順全体の検出強度が低下します。ポラログラフィでは、これらの塩は基本的な電解質として機能し、干渉し続けません。

時折または特別な調査 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

他のインストゥルメンタル方法と比較して、ポラログラフィは低い投資コストのみに関連しています。リハーサルチェンジャーなど、実験室の自動化の可能性を提供します。 Several manufacturers still offer modern computer -controlled polarographers today (2008).したがって、核分光計の代わりに、少しの試験容積の代わりにポラログラグラターを購入する価値があります。同じことがクロマトグラフィーデバイスにも当てはまり、常に同じ有機分析物が決定される場合（品質管理）。

  • マーク・フォン・スタケルバーグ： 二極性作業方法。 Walter de Gruyter＆Co。、ベルリン1960。
  1. ↑ GünterHenze： ポラログラフィとボルタンメトリー。基本と分析的実践。 スプリンガー、ベルリンu。 a。 2001、ISBN 3-540-41394-4、S。1f。 （ 限られたプレビュー Google Book検索で）。
  2. ↑ ラルフマルテンズメンゼル： 分析における物理化学。アプリケーションの例を備えた基本の紹介 。スプリンガー、ベルリンu。 a。 2010、ISBN 978-3-8348-9781-7、 S. 169 、doi： 10,1007/978-3-8348-9781-7 （ 限られたプレビュー Google Book検索で）。
  3. ↑ ハンス・ピーター・ラトシャ、ジェラルド・ウォルター・リンティ、ヘルムート・アルフォンズ・クライン： 分析化学。化学知識III 。第4、完全に改訂された版。スプリンガー、ベルリンu。 2004年、ISBN 3-642-18493-6、 S. 354 、doi： 10,1007/978-3-642-18493-2 。
  4. ↑ クラウスJ。 電気化学速度論。理論的および実験的側面 。アカデミックプレス、ニューヨークu。 a。 1967年、 S. 223 。
  5. ↑ Georg Schwedt： 分析化学。基本、方法、練習。 Thieme、stuttgart u。 a。 1995、ISBN 3-13-100661-7、S。158。
  6. ↑ Karl Cammann（hrsg。）： 機器分析化学。プロセス、アプリケーション、および品質保証。 Spectrum -Akademischer Verlag、Heidelberg and 2001、ISBN 3-8274-0057-0、pp。7–50 f。
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