Магистрант
  1. Физическая химия  1.1. Термодинамика  1.1.1. Законы термодинамики  1.1.2. Энтальпия и теплоемкость  1.1.3. Энтропия и свободная энергия  1.1.4. Фазовое равновесие  1.1.5. Статистическая термодинамика  1.1.6. Термодинамический цикл  1.1.7. Фугитивность и активность  1.2. Квантовая химия  1.2.1. Принципы квантовой механики  1.2.2. Уравнение Шрёдингера  1.2.3. Частица в ящике  1.2.4. Операторы и собственные значения  1.2.5. Атомные орбитали  1.2.6. Теория молекулярных орбиталей  1.2.7. Теория возмущений  1.2.8. Теория валентных связей  1.2.9. Гибридизация и химическое связывание  1.3. Химическая кинетика  1.3.1. Законы скорости и механизмы реакций  1.3.2. Теория столкновений  1.3.3. Теория переходного состояния  1.3.4. Кинетика ферментов  1.3.5. Цепные реакции и полимеризация  1.3.6. Фотохимические реакции  1.4. Statistical mechanics  1.4.1. Функции разделения  1.4.2. Молекулярные функции распределения  1.4.3. Распределение Больцмана  1.4.4. Статистика Бозе-Эйнштейна и статистика Ферми-Дирака  1.5. Спектроскопия  1.5.1. Ротационная спектроскопия  1.5.2. Вибрационная спектроскопия  1.5.3. Электронная спектроскопия  1.5.4. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса  1.5.5. Масс-спектрометрия  1.5.6. Спектроскопия Рамана  1.5.7. Электронный парамагнитный резонанс  1.6. Поверхностная и коллоидная химия  1.6.1. Изотерма абсорбции  1.6.2. Поверхностное натяжение и смачиваемость  1.6.3. Коллоидная стабильность  1.6.4. Катализ  1.6.5. Эмульсии и мицеллы  1.7. Электрохимия  1.7.1. Уравнение Нернста  1.7.2. Электрохимические ячейки  1.7.3. Проводимость и подвижность  1.7.4. Война  1.7.5. Топливные элементы  1.7.6. Электролиз
  2. Organic chemistry  2.1. Механизм реакции  2.1.1. Nucleophilic substitution reactions  2.1.2. Электофильные реакции присоединения  2.1.3. Реакции элиминирования  2.1.4. Реакции перестройки  2.1.5. Radical reactions  2.1.6. Перициклические реакции  2.2. Спектроскопия и определение структуры  2.2.1. УФ-Вид спектроскопия  2.2.2. ИК-спектроскопия  2.2.3. ЯМР-спектроскопия  2.2.4. Масс-спектрометрия  2.2.5. Рентгеновская кристаллография  2.3. Stereoscopic  2.3.1. Хиральность и оптическая активность  2.3.2. Структурный анализ  2.3.3. Геометрическая изомерия  2.3.4. Динамическая стереохимия  2.4. Органометаллическая химия  2.4.1. Органолитиевые и органомагниевые реагенты  2.4.2. Реакции кросс-сочетания с использованием палладия в качестве катализатора  2.4.3. Комплексы переходных металлов  2.4.4. Металл–углеродная связь  2.5. Химия полимеров  2.5.1. Механизм полимеризации  2.5.2. Характеристики полимеров  2.5.3. Биодеградируемый полимер  2.5.4. Проводящий полимер  2.5.5. Супрамолекулярные полимеры  2.6. Медицинская химия  2.6.1. Дизайн и разработка лекарств  2.6.2. Фармакокинетика и фармакодинамика  2.6.3. Соотношения структура-активность  2.6.4. Молекулярный докинг и скрининг лекарств
  3. Неорганическая химия  3.1. Координационная химия  3.1.1. Теория кристаллического поля  3.1.2. Теория поля лигандов  3.1.3. Спектрохимический ряд  3.1.4. Хелатирование и стабильность  3.2. Органометаллическая химия  3.2.1. Металлокарбонилы  3.2.2. Катализ органометаллическими комплексами  3.2.3. Металоцены  3.3. Био-неорганическая химия  3.3.1. Металлопротеины и ферменты  3.3.2. Роль металлов в биологических системах  3.3.3. Транспорт и хранение ионов металлов  3.4. Химия твердого тела  3.4.1. Кристаллические структуры  3.4.2. Теория зон в твердых телах  3.4.3. Сверхпроводники  3.4.4. Дефекты в кристалле  3.5. Лантаноиды и актиноиды  3.5.1. Электронная конфигурация в лантанидах и актинидах  3.5.2. Координационная химия лантаноидов  3.5.3. Магнитные свойства лантаноидов
  4. Аналитическая химия  4.1. Хроматография  4.1.1. Газовая хроматография  4.1.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография  4.1.3. Тонкослойная хроматография  4.2. Спектроскопические методы  4.2.1. Атомно-абсорбционная спектроскопия  4.2.2. Дифракция рентгеновских лучей  4.2.3. Спектроскопия с индуктивно связанной плазмой  4.3. Электроаналитические методы  4.3.1. Потенциометрия  4.3.2. Вольтамперометрия  4.3.3. Колометрия  4.4. Масс-спектрометрия  4.4.1. Техника ионизации  4.4.2. Фрагментационная картина  4.5. Хемометрия  4.5.1. Мультидисциплинарный анализ  4.5.2. Машинное обучение в химии
  5. Теоретическая и вычислительная химия  5.1. Молекулярная динамика  5.1.1. Силовые поля и минимизация энергии  5.1.2. Метод Монте-Карло в симуляциях молекулярной динамики  5.2. Квантовохимические методы  5.2.1. Теория Хартри — Фока  5.2.2. Теория функционала плотности  5.2.3. Полуэмпирические методы  5.3. Компьютерное проектирование лекарств  5.3.1. Молекулярный докинг  5.3.2. QSAR Моделирование  5.3.3. Виртуальный скрининг
  6. Биохимия  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Кинетика Михаэлиса-Ментен  6.1.2. Механизм ингибирования  6.2. Метаболизм и биоэнергетика  6.2.1. Гликолиз  6.2.2. Citric acid cycle  6.2.3. Цепь переноса электронов  6.3. Молекулярная биология  6.3.1. Репликация и восстановление ДНК  6.3.2. Синтез белка  6.3.3. Регуляция генов  6.4. Структурная биохимия  6.4.1. Свертывание белка  6.4.2. Мембранная биофизика
  7. Экологическая химия  7.1. Атмосферная химия  7.1.1. Greenhouse gases  7.1.2. Истощение озонового слоя  7.1.3. Загрязнители воздуха и дым  7.2. Химия воды  7.2.1. pH и жесткость воды  7.2.2. Очистка сточных вод  7.2.3. Аквальная Химия  7.3. Химия почвы  7.3.1. Загрязнение тяжелыми металлами  7.3.2. pH почвы и буферизация  7.3.3. Циркуляция питательных веществ  7.4. Токсикология и химическая безопасность  7.4.1. Токсикокинетика  7.4.2. Оценка риска в токсикологии и химической безопасности в экологической химии  7.4.3. Влияние загрязняющих веществ на окружающую среду

Магистрант → Аналитическая химия → Электроаналитические методы ↓


Вольтамперометрия


Вольтамперометрия — это важная электроаналитическая техника, используемая для изучения процессов окислительно-восстановительных реакций в аналитической химии. Она включает измерение тока в зависимости от приложенного потенциала. Эта техника предоставляет информацию о кинетике электронного переноса, а также о концентрации анализируемого вещества. Существует несколько типов вольтамперометрии, каждая из которых имеет свой уникальный подход и области применения.

Основы вольтамперометрии

Основная концепция вольтамперометрии основана на контроле потенциала электрода при измерении полученного тока. Рабочий электрод, на котором происходит интересующая реакция, обычно небольшой, и используются такие металлы, как платина, золото или углеродные материалы.

Обычная установка вольтамперометрического эксперимента включает три электрода:

  • Рабочий электрод (RE): где происходит основная реакция.
  • Справочный электрод (SE): Обеспечивает постоянный потенциал, относительно которого измеряется потенциал рабочего электрода.
  • Противоэлектрод (PE): Завершает цепь в электрохимической ячейке.

Измеренный ток прямо пропорционален концентрации электроактивных веществ и предоставляет информацию о кинетике реакции на поверхности электрода.

Рабочий электрод Справочный электрод Электролит

Типы вольтамперометрии

Существует несколько типов вольтамперометрических техник, каждая из которых подходит для определенных приложений. Вот некоторые из наиболее распространенных типов:

Линейная сканирующая вольтамперометрия (LSV)

При линейной сканирующей вольтамперометрии потенциал изменяется линейно со временем, и полученный ток регистрируется. ЛСВ часто используется для изучения окислительно-восстановительных свойств химических веществ.

E = E0 + (скорость сканирования) x время

По мере изменения потенциала создается график зависимости потенциала от тока, показывающий пиковые токи, соответствующие восстановлению или окислению веществ в растворе.

Циклическая вольтамперометрия (CV)

Циклическая вольтамперометрия включает приложение треугольной волны потенциала между двумя установленными значениями. Прямой проход восстанавливает вещество, в то время как обратный проход окисляет продукт восстановления. Полученные данные обеспечивают характерную пиковую форму, которая является диагностической для электрохимических систем. ЦВ — одна из самых универсальных и широко используемых техник в вольтамперометрии.

Обратный ход Прямой ход Возможность Ток

Точки на циклической вольтамперограмме указывают потенциалы, при которых происходит окисление или восстановление, а высота пика является показателем концентрации анализируемого вещества.

Полярография

Одна из самых ранних форм вольтамперометрии, полярография, включает использование ртутного капающего электрода (РКЭ) в качестве рабочего электрода. Когда ртуть падает из капилляра, она способствуeт восстановлению свежих регенерированных поверхностей электрода. Этот подход широко использовался для анализа ионов металлов.

Применение вольтамперометрии

Вольтамперометрия имеет множество применений в различных областях. Вот некоторые примеры:

Экологический анализ: Вольтамперометрия используется для анализа следовых количеств металлов и органических загрязнителей в образцах воды и почвы. Например, она может помочь измерить уровни свинца (Pb2+) в воде.

Биологический анализ: Используется для изучения биомолекул, таких как белки и ДНК. Например, циклическая вольтамперометрия может быть использована для наблюдения окисления аскорбиновой кислоты в биологических образцах.

Преимущества и ограничения

Хотя вольтамперометрия предоставляет ценную информацию, важно понимать ее достоинства и ограничения.

Преимущества

  • Высокая чувствительность и способность обнаруживать низкие концентрации анализируемых веществ.
  • Предоставляет как качественные, так и количественные данные.
  • Универсальность в отношении различных типов электрохимических исследований с вариациями, такими как ЦВ, ЛСВ и т.д.

Ограничения

  • Помехи от других электроактивных веществ могут повлиять на точность результатов.
  • Необходимо правильное калибровка и экспериментальная установка для обеспечения точных результатов.
  • Сложная интерпретация данных, особенно в системах с несколькими электроактивными веществами.

Заключение

Вольтамперометрия остается мощной электроаналитической техникой, имеющей широкое применение в исследованиях, промышленности и контроле качества. Понимание ее принципов и различных методов предоставляет ценную информацию о электрохимических свойствах веществ, влияя на области от экологии до биохимии. Благодаря своей гибкости и высокой чувствительности вольтамперометрия остается необходимым инструментом в арсенале химиков.


Магистрант → 4.3.2


U
username
0%
завершено в Магистрант

← Предыдущий (4.3.1)
Потенциометрия
Следующий (4.3.3) →
Колометрия

Комментарии 



Вольтамперометрия

https://www.chemistryelite.com/g/4.3.2?ceal=ru