Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Επιστημών Υγείας Τμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών

1. Πανεπιστήμιο ΙωαννίνωνΣχολή Επιστημών ΥγείαςΤμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών «Αναλυτική Χημεία – Ενόργανη Ανάλυση» Ηλεκτροαναλυτικές Τεχνικές Δρ. Δημήτριος Στεργίου Διδάσκων Π.Δ. 407/80

2. Ηλεκτροαναλυτικές Τεχνικές • Ηλεκτροσταθμική ανάλυση • Κουλομετρία • Αμπερομετρία • Πολαρογραφία • Κυκλική βολταμμετρία • Αποτελούν χαρακτηριστικά παραδείγματα ηλεκτρόλυσης. • Στηρίζονται στον έλεγχο του εφαρμοζόμενου ρεύματος ή του δυναμικού. • Νόμος του Faraday: Η μάζα (ή τα mol) μίας ηλεκτρενεργής ουσίας είναι ανάλογη της ποσότητας του ηλεκτρισμού (φορτίου) που διέρχεται από το διάλυμα. mol = q / (n·F)  m = (q·MB) / (n·F)

3. Ηλεκτροσταθμική Ανάλυση • Βασίζεται στην ποσοτική εναπόθεση του αναλύτη επί ενός ηλεκτροδίου με ηλεκτρόλυση (διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος υπό σταθερό δυναμικό). • Από τη διαφορά βάρους του ηλεκτροδίου πριν και μετά την απόθεση προσδιορίζουμε την ποσότητα του αναλύτη.

4. Κουλομετρία • Βασίζεται στην καταμέτρηση των ηλεκτρονίων (ηλεκτρικού φορτίου) τα οποία διέρχονται από ένα ηλεκτρολυτικό στοιχείο κατά τη μετατροπή μίας ουσίας Α σε μία άλλη Β(μετρήσεις υπό ρεύμα σταθερής έντασης). • Ο προσδιορισμός του αναλύτη γίνεται με βάση το νόμο του Faraday. • Παράδειγμα η τιτλοδότηση του κυκλοεξενίου με Br2:

5. Αμπερομετρία • Μετριέται η ένταση του παραγόμενου ηλεκτρικού ρεύματος μεταξύ ενός ζεύγους ηλεκτροδίων ως αποτέλεσμα μίας αντίδρασης ηλεκτρόλυσης. • Η ένταση του ρεύματος είναι ανάλογη της συγκέντρωσης του αναλύτη. • Μέτρηση του διαλυτού Ο2 με το ηλεκτρόδιο Clark (σε δυναμικό -0,6 V ως προς ηλεκτρόδιο αναφοράς Ag/AgCl): Αντίδραση καθόδου: O2 + 4H+ + 4e- 2H2O • Βιοαισθητήρας γλυκόζης:

6. Πολαρογραφία • Ανήκει στις βολταμμετρικές τεχνικές. Αυτές μελετούν τη σχέση μεταξύ ρεύματος – δυναμικού κατά τη διάρκεια ηλεκτροχημικών διεργασιών, όπως οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις. • Στην πολαρογραφία το ηλεκτρόδιο εργασίας είναι το σταγονικό ηλεκτρόδιο υδραργύρου. • Η σταγόνα αναγεννάται συνεχώς και συνήθως μελετώνται αντιδράσεις αναγωγής (προσδιορισμός μεταλλοκατιόντων). • Οι καμπύλες ρεύματος – δυναμικού που καταγράφονται ονομάζονται πολαγραφήματα.

7. Κυκλική Βολταμμετρία • Μελέτη οξειδοαναγωγικών συστημάτων. • Με το ενδεικτικό ηλεκτρόδιο σαρώνεται μία περιοχή δυναμικών για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα με καθορισμένη ταχύτητα και καταγράφονται οι καμπύλες ρεύματος - δυναμικού, οι οποίες ονομάζονται κυκλικά βολταμμογραφήματα. • Παράδειγμα: [Fe(CN)6]3- + e-⇋ [Fe(CN)6]4- Σιδηρικυανιούχο ιόν Σιδηροκυανιούχο ιόν

8. ΑΝΟΔΟΣ : 3Ι−I3−+ 2e- ΚΑΘΟΔΟΣ: Ι3− + 2e- 3I− Τιτλοδότηση Karl - Fischer • Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό ιχνοποσοτήτων υγρασίας σε οργανικά μέσα (π.χ. οργανικοί διαλύτες, πολυμερή, λάδια μετασχηματιστών, τρόφιμα). Αλκοόλη (ROH): CH3OH ή CHCl3ανάλογα με την πολικότητα του δείγματος. Βάση (Β: ιμιδαζόλιο) SO2, I-, άγνωστο δείγμα Άνοδος παραγωγής Ι2 I2+SO2+3B+ROH+H2O    2(BH)I+ ROSO3BH