khimie.ru

Важным разделом нашей науки является электрохимические методы анализа. Специалисты в этой области разрабатывают теоретические основы соответствующих методов, а также создают технические средства и частные методики анализа, основанного на электрохимических явлениях в исследуемых растворах или на границе раздела фаз (обычно на границе твердого электрода и водного раствора). Можно выделить три условия, обеспечивающие развитие электроанализа, и соответственно три задачи, которые приходится решать еще до разработки конкретной методики электрохимического выделения, обнаружения или определения того или иного вещества:

1) создание стабильных и регулируемых источников постоянного, а также переменного тока; разработка прецизионной электроизмерительной аппаратуры (амперметры, потенциометры, кулонометры, кондуктометры и т.п.);

2)      установление химизма процессов, протекающих на границе раздела фаз при тех или иных потенциалах; изучение кинетики этих процессов и соответствующих равновесий;

3) выявление самых чувствительных и селективных электрохимических характеристик определяемых веществ, оптимизация условий измерения этих характеристик (подбор электродов, состава электролитов и т.п.).

Кто же решает эти задачи? Первая и вторая задачи по своей сути не являются аналитическими. Однако отделить задачи, которые должны решать аналитики, от чисто физических или электротехнических задач довольно трудно. Еще труднее, почти невозможно провести в этой области четкую границу между задачами аналитического и физико-химического характера. Тем более что фундаментальными электрохимическими исследованиями и разработкой методик электроанализа нередко занимались одни и те же люди.

Теоретические основы и весь арсенал технических средств электроанализа разрабатывались довольно долго — весь XIX и большую часть XX в. Таким образом, электроанализ сформировался позже гравиметрии и титриметрии, одновременно с атомно-эмиссионным спектральным анализом. Необходимо подчеркнуть, что параллельно развивались две группы электрохимических методов. К первой группе, возникшей чуть раньше, относятся электрогравиметрия, кулонометрия и наиболее важный из методов электронализа — вольтамперометрия. Они весьма близки к классическим химическим методам, так как основаны на проведении на одном из электродов редокс-реакции с участием определяемого компонента пробы. Другими словами, методы первой группы — это аналитическое применение электролиза. К электролизу в электроанализе предъявляются примерно те же требования, что и к реакциям, используемым в гравиметрии или титриметрии. Вторую группу составляют методы потенциометрии, кондуктометрии и диэлькометрии. Эти методы не связаны с проведением электролиза или других химических реакций, т.е. по сути являются физическими. В методах второй группы используется заранее выявленная зависимость одного из электрохимических свойств исследуемой системы (обычно какой-либо равновесной характеристики) от химического состава этой системы, в частности от содержания определяемого компонента.