Phương pháp von ampe hòa tan

Chào mừng cô và các
bạn đang đến với bài
thuyết trình của nhóm


THÀNH VIÊN NHÓM 4
1.
2.
3.
4.
5.
6.

VŨ DUY HẢI
PHẠM THỊ HÒA
HOÀNG XUÂN ÁI
LÂM THỊ MỸ HỒNG
TRƯƠNG MINH HIẾU
NGUYỄN THANH BÌNH


Chủ Đề: Các Phương Pháp
Von-Ampe Hòa Tan Anot


Phương Pháp Von-Ampe Hòa Tan Anot
Sự khác biệt giữa pin điện hóa và bình điện phân.
Nguyên tắc đo của phương pháp von-ampe hòa tan.

Nội
Dung

Sơ đồ thiết bị.
Biểu thức định lượng.
Ứng dụng.

Ví dụ.


Sự
Thếkhác
nàobiệt
gọigiữa
là pin
pin
hóavà
và bình
điệnđiện
hóa
bình
phân là
điện điện
phân?
gì?


1. Pin điện hóa là gì?
Khái niệm : Pin điện hóa là một hệ gồm 2 điện
cực có sự tiếp xúc giữa các dung dịch chất điện
li và giữa chúng được nối với nhau bằng dây dẫn
electron, một cầu muối.

Ví Dụ: Pin Daniel – Jacobi:
(-)Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(+)
(-) Anot: Zn - 2e  Zn2+ ( QT oxi hóa)
(+) Catot: Cu2+ + 2e  Cu ( QT khử)
Phản ứng chung: Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu


1. Bình điện phân là gì?
Khái niệm: Sự điện phân là quá trình oxi hóa, quá trình khử xảy ra
tại bề mặt các điện cực khi có dòng điện một chiều đi qua dung
dịch chất điện li hay chất điện li ở trạng thái nóng chảy.

Tại catot ( cực âm) xảy ra quá trình khử cation
(Mn+ + ne → M)
Tại anot xảy ra quá trình oxi hóa anion:
(Xn- → X + ne)
Người ta phân biệt: điện phân chất điện li nóng chảy, điện
phân dung dịch chất điện li trong nước, điện phân dùng
điện cực dương tan


Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương
cực tan :
Cu
A

E
K

Cu
Cu2++2eCu2+ bị SO42kéo vào dd; cực A
bị tan ra

Cu2++2eCu: bám vào
K
dd muối CuSO4

Hiện tượng này gọi là hiện tượng dương cực tan


Điều kiện xảy ra hiện tượng
dương cực tan
Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi kim loại
dùng làm anôt có trong gốc muối của dung
dịch điện phân (anot tan dần vào trong dung
dịch (cực dương tan), còn catot có kim loại đó
bám vào).
Ví dụ: Cu/CuSO4


 

Xét Pin: (-)Zn|ZnSO4||AgNO3|Ag(+)

Vậy cả pin và bình điện
Áp vào cực
âm đều
(-)

Zn2+/Zn
phân
ra 2 quá
Áp
thế
trình khử và oxi hóa,
Áp vào cực
dương (+) > Ag+/ Ag
vậy khi nào thì pin trở
điện hóa?
Điều kiệnthành
để pinbình
trở thành
bình điện phân:

(+) - (-)

> Ag+/ Ag - Zn2+/Zn

Điện thế 2 cực

Điện thế phân cực


Tóm lại sự khác biệt giữa pin điện hóa và
bình điện phân là……

Pin điện
hóa

• Anot (-)
• Catot (+)
Áp thế

Bình điện • Anot (+)
phân
• Catot( -)


2. Nguyên tắc chung.
Nguyên tắc
chung

Giai đoạn làm
giàu: Chất phân
tích được tập
trung lên bề mặt
điện
cực (dưới
dạng kim loại
hoặc hợp chất
khó tan)

Giai đoạn hoà tan:
Hoà tan chất phân tích
khỏi bề mặt điện cực
làm việc bằng cách
quét thế theo một
chiều xác định anot
đồng thời ghi đường

von-ampe hoà tan
bằng một kĩ thuật điện
hoá nào đó.


3. Sơ đồ thiết bị:


Cách tiến hành đo von-ampe hòa tan anot
• Tiến hành điện phân dung dịch nghiên cứu để kết
tủa đồng thời các chất phân tích và Hg lên bề mặt
điện cực PC ở 1 thế (Eđp) trong thời gian s (t đp)
• Trong giai đoạn điện phân, điện cực quay với tốc
độ không đổi (ω) và lúc này, Hg kim loại bám
trên bề mặt điện cực PC tạo ra điện cực MFE/PC
và đồng thời chất phân tích được làm giàu trên bề
mặt điện cực


Cách tiến hành đo von-ampe hòa tan anot
Kết thúc giai đoạn làm giàu, ngừng quay điện cực s
(trest) và tiến hành quét thế biến thiên tuyến tính
theo thời gian với tốc độ không đổi theo chiều anot
và đồng thời ghi tín hiệu hòa tan bằng kỹ thuật vonampe sóng vuông với các thông số kỹ thuật thích
hợp, thu được đường von-ampe hòa tan có dạng
đỉnh.


Cách tiến hành đo von-ampe hòa tan anot
• Kết thúc giai đoạn hòa tan, tiến hành làm sạch bề mặt điện cực bằng

cách giữ thế trên điện cực ở mV (Eclean) trong thời gian s (tclean)
để hòa tan hoàn toàn Hg và các kim loại khác (có thể có) khỏi bề
mặt điện cực.
• Cuối cùng, xác định thế đỉnh (Ep) và dòng đỉnh hòa tan (Ip) của chất
phân tích từ đường von-ampe thu được. Đường von-ampe hòa tan
đối với mẫu trắng – mẫu được chuẩn bị từ nước cất, có thành phần
tương tự như dung dịch nghiên cứu, nhưng không chứa chất phân
tích– cũng được ghi tương tự như trên. Tiến hành định lượng chất
phân tích bằng phương pháp thêm chuẩn (3 – 4 lần thêm).


2.1. Nguyên tắc của một số phương pháp von-ampe hòa tan
2.1.1. Phương pháp von-ampe hòa tan anot (ASV) – MeFE:
Chuẩn bị dung dịch phân tích: [Buffer] = ??? M (pH = ???);
[Mem+]film = ??? ppm, Men+ và nước cất 2 lần vừa đủ 10 ml
(Nếu sử dụng HMDE hay SMDE thì [Mem+]film = 0)

1. Điện phân làm giàu: EDep = ??? mV; tDep = ??? s; ω = ??? rpm
Nghỉ 10 ÷ 30 s
Thêm chuẩn Men+:
2 ÷ 3 lần

2. Hòa tan: quét thế anot ??? ÷ ??? mV và đo i
bằng kỹ thuật DP hay SW; Xác định Ip và Ep
Đặt: EClr = ??? mV; tClr = ??? s; ω = ??? rpm

: Vòng lặp

:Vòng thêm

Hình 2.1. Sơ đồ phân tích bằng phương pháp ASV


2.1. Nguyên tắc của một số phương pháp von-ampe hòa tan
2.1.1. Phương pháp von-ampe hòa tan anot (ASV) – MeFE:
Chuẩn bị dung dịch phân tích: [Buffer] = ??? M (pH = ???);
[Mem+]film = ??? ppm, Men+ và nước cất 2 lần vừa đủ 10 ml
(Nếu sử dụng HMDE hay SMDE thì [Mem+]film = 0)

1. Điện phân làm giàu: EDep = ??? mV; tDep = ??? s; ω = ??? rpm
Mem+: kim loại tạo màng; Men+: kim loại cần phân tích
a. Thông số:

EDep: âm hơn E1/2 của MeLx cần phân tích khoảng 0,2 V;
tDep: CMe(n+) ≈ ppm ⇒ 1 – 2 phút; CMe(n+) ≈ ppb ⇒ 3 – 5 phút;
ω: tăng quá trình chuyển chất đến WE (≈ 2000 vòng/phút).

b. Phản ứng: WE đóng vai trò là catot
MeLy + me + MeLx + ne

Meo/MeFE + (x + y)L


2.1. Nguyên tắc của một số phương pháp von-ampe hòa tan
2.1.1. Phương pháp von-ampe hòa tan anot (ASV) – MeFE:
Chuẩn bị dung dịch phân tích: [Buffer] = ??? M (pH = ???);
[Mem+]film = ??? ppm, Men+ và nước cất 2 lần vừa đủ 10 ml
(Nếu sử dụng HMDE hay SMDE thì [Mem+]film = 0)

1. Điện phân làm giàu: EDep = ??? mV; tDep = ??? s; ω = ??? rpm

a. Thông số: • Quét thế tuyến
tính theo chiều anot (-) ⇒ (+)

Nghỉ 10 ÷ 30 s
2. Hòa tan: quét thế anot ??? ÷ ??? mV và đo i
bằng kỹ thuật DP hay SW; Xác định Ip và Ep

(EBegin = EDep < EEnd)
• EEnd: dương hơn so với E1/2 của kim loại tạo màng (Mem+) – Bóc màng
b. Phản ứng: WE đóng vai trò là catot
Meo/MeFE + (x + y)L - me - ne

MeLy + MeLx


2.1. Nguyên tắc của một số phương pháp von-ampe hòa tan
2.1.1. Phương pháp von-ampe hòa tan anot (ASV) – MeFE:
Chuẩn bị dung dịch phân tích: [Buffer] = ??? M (pH = ???);
[Mem+]film = ??? ppm, Men+ và nước cất 2 lần vừa đủ 10 ml
(Nếu sử dụng HMDE hay SMDE thì [Mem+]film = 0)

1. Điện phân làm giàu: EDep = ??? mV; tDep = ??? s; ω = ??? rpm
Thông số: • EClr dương
hơn so với E1/2 của kim

Nghỉ 10 ÷ 30 s
2. Hòa tan: quét thế anot ??? ÷ ??? mV và đo i
bằng kỹ thuật DP hay SW; Xác định Ip và Ep

loại tạo màng (Mem+)

• tClr đủ để bóc màng
• ω: tăng quá trình kh/ tán

Đặt: EClr = ??? mV; tClr = ??? s; ω = ??? rpm


2.1. Nguyên tắc của một số phương pháp von-ampe hòa tan
2.2.1. Phương pháp von-ampe hòa tan anot (ASV) – MeFE:
Chuẩn bị dung dịch phân tích: [Buffer] = ??? M (pH = ???);
[Mem+]film = ??? ppm, Men+ và nước cất 2 lần vừa đủ 10 ml
(Nếu sử dụng HMDE hay SMDE thì [Mem+]film = 0)

1. Điện phân làm giàu: EDep = ??? mV; tDep = ??? s; ω = ??? rpm
Nghỉ 10 ÷ 30 s
Thêm chuẩn Men+:
2 ÷ 3 lần

2. Hòa tan: quét thế anot ??? ÷ ??? mV và đo i
bằng kỹ thuật DP hay SW; Xác định Ip và Ep
Đặt: EClr = ??? mV; tClr = ??? s; ω = ??? rpm

: Vòng lặp

:Vòng thêm

Thêm chuẩn sao cho tín hiệu hòa tan của lần thêm đầu gấp 2 lần của mẫu


3.4. Nguyên tắc của một số phương pháp von-ampe hòa tan
3.4.1. Phương pháp von-ampe hòa tan anot (ASV) – MeFE:

6
5

6
5

4

4

3

3
2
1

2
1

Hình 3.7. Các đường von-ampe hòa tan của PbII và CdII ; 1: nền đệm axetat
(pH = 4,5); 2, 3, 4, 5, 6: mỗi lần thêm 3 ppb PbII và CdII.

0,10 M


4. Biểu thức định lượng

Biểu thức định lượng:dòng đỉnh hòa tan
Ip=k1.n2/3.Da1/2.ro.Cb.t1 – k2.Da.n.t1.Cb (4.1)
Trong đó:

K1,k2: hằng số
Da: hệ số khuếch tán của kim loại trong hỗn hống
Ro: bán kính giọt
V: tốc độ biến thiên
Cb: nồng độ của ion trong dung dich
t1: là thời gian điện phân


4. Biểu thức định lượng
• Thế đỉnh:
Ep=E 1/2 - (4.2)
Theo phương trình 4.1 nếu cố định tất cả các yếu tố
thì :
+ Ip tỉ lệ thuận với nồng độ kim loại trong dung dịch
+ Ip tỉ lệ với căn bậc hai của tốc độ quét thế hòa tan