濃度を測定する電気化学的方法では、電気化学セルが使用されます。 最も単純なセルは、電解質溶液に浸された一対の電極で構成されます。 電解質溶液は 1 つまたは 2 つの容器に入れられ、電解質とのブリッジ (トランスファーセル) によって互いに接続されます。 電極は、導体によって直接接続することも（内部電気分解）、電源を介して導体を介して接続することもできます（外部電気分解）。

電気回路のさまざまな部分で電気を伝達するメカニズムは異なります。 電荷は電子によって導体を通って移動し、溶液中ではイオンによって移動します。 相界面では、不均一な酸化還元反応が発生した結果、導電率機構の変化が起こります。 これは電気化学反応または電極反応と呼ばれ、固体 (電極表面) と液体 (電解質溶液) の異なる相に位置する化合物間の電荷の交換に関連する反応です。

溶液中には、プラチナやグラファイトなどの特定の材料で作られた電極に容易に電子を与える、つまり酸化する化合物が存在します。 このような電極を陽極と呼びます。 酸化剤はアノードの表面に形成され、その上に留まる（吸着する）か、アノード材料（水銀アノード）に溶解するか、拡散力（濃度勾配）の影響で電解質溶液中に拡散する可能性があります。

たとえば、CuCl 2 の溶液中で

2Cl - - 2 e=Cl2

(赤1 - ね= 牛 1)

Pt電極溶液

Cl - → ←Cl 2

白金電極の表面に発生した Cl 2 ガスは電解液中に拡散します。

溶液中には、電極から電子を容易に受け取る化合物も存在します。 その上に復元されます。 このような電極を陰極と呼びます。 還元剤はカソードの表面に形成され、その上に留まる（吸着する）か、アノード材料（水銀カソード）に溶解するか、拡散力の影響で電解液中に拡散する可能性があります。

たとえば、CuCl 2 の溶液中で

Cu 2+- + 2e = Cu 0

(牛 2 + ね = 赤 2)

水銀電極溶液

Cu 2+ → Cu 0 → Cu 0 (Hg)

水銀電極の表面に形成された銅原子は水銀の奥深くに拡散し、水銀に溶解してアマルガムを形成します。

これまで溶液中に存在しなかった新しい化合物がアノードとカソードの両方で形成されます。 ある相から別の相への電荷移動が発生すると、界面に電位 (エネルギー) が確立されます。

電極が導体で接続されている場合、電極間に十分な電位差があれば、電荷の移動に対する溶液の抵抗が克服され、溶液中に電流が流れます (電荷の移動)。 この電流は測定可能です。

化学分析の電気化学的方法は、溶液中の成分の化学的性質と含有量に関連して、電極の表面、電極近傍層、または電解質溶液で発生する現象とプロセスの使用に基づいています。

電極 - 電解質系の電気的特性 (電極電位、電流、電気量、導電率など) が測定されますが、考慮される電気量はすべて、電解質溶液の成分の濃度に依存します。 したがって、電解質の導電率、電極の電位、電流の強さ、二重電気層の容量など、それらのいずれかが濃度に機能的に関連している場合、分析信号として機能します。分析溶液中の分析対象成分を測定することができます。 電気特性の測定値は、物質の組成の定量的、場合によっては定性的な化学分析に使用されます。

成分の濃度を測定するための電気化学的方法にはさまざまな分類があります。 例えば、以下のように分類することができる。

1. 電極反応の発生に基づく方法。

1.1. 電気化学セルを通る電流の通過に基づく方法:

-- ボルタンメトリー– 方法、 指示電極の電位の特定の値で決定される成分の電気酸化または電気還元の拡散電流の強度の測定に基づく。

-- 電量分析– 方法、 測定対象のコンポーネントの電気化学反応に費やされる電気量の測定 (ファラデーの法則) に基づきます。

-- 電気重量測定– 方法、 電流が電解質溶液を通過するときに電極上に放出される、決定される成分の質量の測定に基づいています（ファラデーの法則）。

1.2.溶液内に無視できる電流が流れるときの一対の電極間の電位差の測定に基づく方法:

-- 電位差測定– 方法、 指示電極と参照電極の間の電位差の測定に基づきます。

2. 電極反応に関係のない方法：

-- 電気伝導度測定– 方法、 溶液の比導電率の測定に基づいており、これは溶液に溶解している成分の性質と濃度によって異なります。

化学分析の対象となる物質のサンプル中の測定対象成分の濃度は、化学分析の他の物理的方法と同様に、検量線グラフから求められる。

注意。物質の電気的特性を測定する手段は、化学反応中の滴定剤の等量を記録するために、滴定などの定量化学分析の化学的方法でも使用されます。 これは、当量点を固定するいわゆる手段的（指標を使用しない）方法です。 物質の電気的特性を測定する手段を使用して、測定対象の成分の対応する電気的特性が測定されます。この電気的特性は、滴定剤の各部分の添加に応じて変化します。 等価点では、測定された特性の強度が急激に変化します。この瞬間は、座標でプロットされた滴定曲線を作成してグラフィック処理することで記録できます。」 電気的特性の測定値 – 滴定剤の添加量」。 決定される成分の濃度は当量の法則から求められます。 これにより、当量点を固定するために色指示薬を使用することが不可能な、着色した濁った溶液、攻撃的な媒体などの分析における滴定法の機能が拡張されます。 この場合の滴定法は、電位差滴定法、電気伝導度滴定法、電流滴定法などと呼ばれています。 標準との比較方法によれば、これらの方法は定量化学分析の化学的方法に属します。

化学分析の電気化学的方法の特徴的な利点は、定量下限が低いこと、迅速な分析、測定機器による測定の容易さ、自動化の可能性、化学分析の継続性です。 しかし、電気化学セルで発生するプロセスは、その曖昧さのため、得られた結果を理解して解釈することが非常に困難であるため、これらの方法を使用して物質サンプルの定性分析を行うことはほとんど不可能であり、電気化学的方法の能力が制限されます。物質の化学分析に。

定量分析の化学的方法と比較した電気化学的分析方法の欠点は、精度が比較的低いこと（分析誤差 ～ 10%）ですが、一部の方法（電量分析、電気重量分析）は非常に正確です（分析誤差 ～ 0.01%）。

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2. 電気化学分析法

電気化学的な分析および研究方法は、電極の表面または電極付近の空間で発生するプロセスの研究と使用に基づいています。 分析溶液の濃度に機能的に関連し、正確な測定に適した電気パラメータ (電位、電流、抵抗など) は、分析信号として機能します。

区別する 直接的および間接的な電気化学的方法。直接法では、電流の強さ (電位など) が測定対象の成分の濃度に依存することを利用します。 間接的な方法では、適切な滴定剤による分析物の滴定の終点を見つけるために、電流の強さ（電位など）が測定されます。 滴定剤の体積に対する測定パラメータの依存性を使用します。

あらゆる種類の電気化学測定には、分析される溶液が不可欠な部分である電気化学回路または電気化学セルが必要です。

2.1. 電位差分析法

2.1.1. 基本法則と公式

電位差測定法は、指示電極と参照電極の間の電位差の測定に基づいています。より正確には、 起電力実験的に測定されるのは電位差である EMF であるため、さまざまな回路の (EMF) を測定できます。

指示極の平衡電位電極プロセスに関与する物質の活性と濃度に関連し、 ネルンストの方程式:

E = E° + R T /(n F ) ln (と酸化物/そして復元します)

E = E° + R T /(n F ) ln ([ 酸化物] 酸化物 /( [ 復元する] 復元されました))、

R - 8.31 J/(mol. K) に等しい普遍気体定数; T - 絶対温度。 F - ファラデー定数 (96500 C/mol); n - 電極反応に参加する電子の数; と酸化物, そして復元します- 酸化還元系の酸化型と還元型の活性。[ 酸化物] そして[ 復元する] - それらのモル濃度; 酸化物、復元 - 活動係数。 E° は酸化還元系の標準電位です。

置き換える T= 298.15 K と方程式の定数の数値を合わせると、次のようになります。

E = E° + (0.059 / n) LG (と酸化物/そして復元します)

E = E° + (0.059 / n) LG ([ 酸化物] 酸化物 / ([ 復元する] 復元されました))

直接電位差測定法これらは、実験的に測定された回路または電極電位の EMF から電極反応に関与する物質の活動または濃度を求めるネルンスト方程式の適用に基づいています。 直接電位差測定法の中で最も広く普及しているのは、pH を測定する方法ですが、最近、信頼性の高い動作を行うイオン選択性電極が開発されたことで、直接法の実用的な機能が大幅に拡張されました。 pH 値も電位差滴定によって測定されます。

pH の測定にはガラス電極が最もよく使用されます。 ガラス電極の主な利点は、操作が容易であること、平衡が迅速に確立されること、酸化還元系の pH を測定できることです。 デメリットとしては、電極材料がもろいことや、強アルカリ性や強酸性の溶液に移す際の作業が困難であることが挙げられます。

水素イオンの濃度に加えて、数十種類の異なるイオンの含有量も、イオン選択性電極を使用した直接電位差測定法によって測定できます。

電位差滴定電位差測定の結果に基づいて等価点を決定することに基づいています。 当量点付近では、指示極の電位に急激な変化（ジャンプ）が生じます。 他と同じ 滴定方法では、電位差滴定反応は厳密に進行する必要があります 化学量論的に、高速で最後まで行きます。

電位差滴定の場合、分析溶液中の指示電極と参照電極から回路が組み立てられます。 カロメルまたは塩化銀電極が参照電極として最もよく使用されます。

電位差滴定に使用される指示極の種類は特性によって異なります。 滴定混合物とその電極との相互作用。 酸塩基滴定ではガラス電極が使用され、酸化還元滴定では不活性（白金）電極または白金に含まれるイオンの 1 つに関して可逆的な電極が使用されます。 滴定混合物; 沈殿電極では - 銀電極; V 複雑な- 滴定される金属イオンに対して可逆的な金属電極。

等価点を見つけるために、座標で微分曲線が作成されることがよくあります。 D E/ D V-V 。 当量点は得られた曲線の最大値によって示され、この最大値に対応する横軸に沿った読み取り値が滴定液の体積を示します。 過ごした当量点までの滴定用。 微分曲線の等価点の決定は、単純な依存関係を使用するよりもはるかに正確です。 E - V.

電位差滴定法の主な利点は、精度が高く、希薄溶液、濁った色媒体中での測定を実行できること、および事前に分離することなく 1 つの溶液中の複数の物質を測定できることです。 非水溶媒を使用する場合の電位差滴定の実用範囲は大幅に拡大しています。 これにより、水溶液では測定できない多成分系の分析や、水に不溶または分解する物質の分析などが可能になります。電位差滴定は簡単に自動化できます。 業界では、電位差センサーを使用したいくつかのタイプの自動滴定装置を製造しています。

電位差滴定の欠点には、滴定剤の添加後に電位が必ずしもすぐに確立するとは限らないこと、および多くの場合、滴定中に多数の読み取りを実行する必要があることが挙げられます。

電位差分析では、主な測定機器はさまざまなタイプのポテンショメータです。 これらは、電極システムの EMF を測定するように設計されています。 EMF は溶液中の対応するイオンの活性に依存するため、多くのポテンショメータでは、pX (X イオンの活性の負の対数) の値を直接測定することもできます。このようなポテンショメータには、対応するイオン選択電極が付属しています。 、と呼ばれます アイオノマー。 ポテンショメータと電極システムが水素イオン活性のみを測定するように設計されている場合、その機器は pH メータと呼ばれます。

A.A. ヴィハレフ、SA ズイコバ、NA ケメリス、NG ドミナ

電気化学的方法– 環境モニタリングへの応用という点で最もダイナミックに発展しています。 MOS システムで使用される最も一般的な方法は、ボルタンメトリー (ポーラログラフィーを含む)、電位差測定法 (アイオノメトリーを含む)、電量測定法、および伝導度測定法です。

電気化学的分析方法では、媒体のさまざまな電気的特性が、媒体内で分析される物質の量的含有量および定性的組成に依存することを利用します。

・ 変化 潜在的物質内で発生する物理的および化学的プロセスに応じた電極 ( 電位差測定方法）、含む。 イオン選択性電極の選択的反応は、多数の陽イオンと陰イオンに個別に反応します ( イオノメトリック方法）;

・ 変化 電気伝導率（電流）物質の誘電率は媒体の性質とその成分の濃度に依存します ( 導電率測定そして 電流測定メソッド);

· 変更 電気量検体が電気化学セルに入ると ( 電量分析方法）;

· 異なる凝集状態にある微量の物質を分析する場合、原則として、水銀滴下電極または回転電極上で分析された化合物を回収します ( ポーラログラフまたは ボルタンメトリー方法）。

このグループのすべてのデバイスのポーラログラフの感度は最も高く、サンプル 1 ml あたり 0.005 ～ 1 μg に相当します。

ボルタンメトリー分極曲線の研究に基づいた一連の電気化学分析方法が含まれています。 これらの方法は、 ポーラログラフィーそして 電流滴定 – 多くの種類と変更があります。 ごくありふれた 定電流ポーラログラフィー.

ポーラログラフ装置は、直流電源、分圧器、滴下電極 (通常は水銀) または回転電極、および補助電極 (通常は水銀またはその他) で構成されます。 電流を測定するには、微小電流計がシステムに接続されます。 電極は試験溶液と一緒に電解槽（セル）内に置かれます。

電解槽に電圧を印加すると、アノードとカソードの分極が発生します。 E=f ある– f k +iR、 どこ 私– 現在の強さ。 に -溶液抵抗。 f あるそしてf k– アノードとカソードの電位。

強電解質（バックグラウンド）を加えて溶液の抵抗を下げると、その値は iR(溶液の潜在的な低下) は無視できます。

電流密度が低く、アノードの比較的大きな表面は分極していないため、アノード電位は電池動作中ほぼ一定のままです。 この場合、小さな表面を備えた滴下分極カソードの電位は次のようになります。 E= -f k。 ポーラログラフ測定では、容器の底の水銀層の代わりに、非分極性の飽和カロメル電極が使用され、その電位はゼロに等しいとみなされることがよくあります。

ポーラログラフ データは、電極に印加された電位の関数として電解セルを通過する電流を測定することによって取得されます。 電流の電位依存性のグラフはポーラログラフ波と呼ばれます ( 米。 2).

電気分解の開始時、印加される EMF の値が低い場合、電流の強さはほぼ一定で、非常にゆっくりとしか増加しません。 これはいわゆる残留電流であり、電気分解中に残ります。

米。 2。 10-3 M 塩化亜鉛溶液と 1 M 塩化カリウム溶液 (曲線 1) および 1 M 塩化カリウム溶液 (曲線 2) のポーラログラム

イオンの還元電位 (たとえば、決定された亜鉛イオンの場合、それは -1.0 V に等しい) に達するとすぐに、水銀滴上で放電が始まります。

Zn 2+ + 2 +Hg ® 亜鉛 (Hg)。

希薄な亜鉛アマルガム Zn (Hg) が陰極で形成され、落下する液滴が陽極に接触するとすぐにその成分に分解されます。

亜鉛 (Hg) – 2 ® 亜鉛 2+ +Hg。

亜鉛イオンの還元電位では、電流の強さは急激に増加します（ 米。 2)、しかし、特定の値に達した後は、印加 EMF が増加したにもかかわらず、ほぼ一定のままです。 この電流は制限または拡散と呼ばれ、その値は通常、測定される物質の濃度に比例します。

ポーラログラムを撮影する場合、分析されたカチオンよりもはるかに還元されにくいカチオンを含む無関係な電解質が研究対象の電解質に追加されます。たとえば、KCl、KNO 3 、NH 4 Cl。 測定対象の物質の濃度より 100 ～ 1000 倍高い濃度で。 この電解質を「バックグラウンド」と呼びます。 これは、電気伝導率を高め、指示電極 (陰極) の電場をシールドするために、テスト溶液中で生成されます。 したがって、検体の陽イオンは陰極の電場には引き付けられませんが、拡散によって陰極に向かって移動します。

ポーラログラムの最も重要な特性は半波ポテンシャルです。 E 1/2およびポーラログラフ波高 h(拡散電流を制限します)。 半波ポテンシャルは次のように使用されます。 品質ポーラログラフ分析。 さまざまな物質の半波電位を負の値の増加順に並べたもので、いわゆる「ポーラログラフ スペクトル」を構成します。 半波電位は溶液の組成 (分析対象の媒体) に大きく依存するため、ポーラログラフの表には常にバックグラウンドが示されます。

で 定量的ポーラログラフ分析では、濃度の測定に校正グラフ、添加剤、比較および計算方法が使用されます。

ポーラログラフィーにはさまざまなオプションがありますが、この方法は 微分パルスポーラログラフィー (DIP) ) は、主に感度が高いため、環境モニタリングの問題を解決するのに最も効果的です。 DIP 法を使用すると、古典的なポーラログラフィーによって決定されるすべての物質の含有量を評価できます。 ポーラログラフ法の中でも特に微量分析に便利です。 方形波ポーラログラフィーこれは、DIP の検出限界に近い検出限界を提供しますが、可逆電極プロセスの場合に限られるため、この方法は微量の重金属の測定によく使用されます。 DIP 法は、電極の二重電気層の静電容量を変化させる界面活性剤を決定するために使用することもできます。

重金属イオンの微量含有量を測定する方法を使用できる 反転電気化学分析 (IEA) または別の方法で、 ストリッピングボルタンメトリー分析 (IVA) ) では、測定対象の金属が電極上に事前に堆積され、ポーラログラフ制御中に溶解されます。 このオプションを DIP と組み合わせると、電気化学分析の中で最も感度の高い方法の 1 つになります。 IEA (IVA) のハードウェア設計は比較的シンプルであるため、現場での分析の実行が可能であり、自動化された連続制御 (監視) ステーションもこの原理に基づいて機能します。

IEA (IVA) メソッドは、Cu、Pb、Bi、Sb、As、Sn、In、Ga、Ag、Tl、Cd、Zn、Hg、Au、Ge、Te、Ni、Co イオンおよび多くの陰イオンの測定を提供します。 IEA (IEA) 法の重要な利点は、(原子吸光分析などの他の方法と比較して) 遊離イオンを結合した化学形態から区別する能力これは、環境分析管理の観点から分析対象物質の物理化学的特性を評価する場合にも重要です（たとえば、水質を評価する場合）。 多くの有機物質は、電極表面に吸着蓄積した後、IEA (IEA) 法によって測定することもできます。

ポーラログラフ法は、適切なフィルターで捕集された後、濃縮物を溶液に移した後、工場の大気および空気中のさまざまな金属のエアロゾルを測定するために使用することもできます。 大気中にガスや蒸気の形で存在する有機化合物は、特別に選択された溶液に吸収された後、ポーラログラフ法で測定できます。 生物材料中の金属およびさまざまな化合物は、通常、抽出後にポーラログラフィーによって測定されます。 IEA (IVA) を含むすべてのポーラログラフ測定は完全に自動化でき、これは連続分析を実行する場合に不可欠です。

ポーラログラフィーの最も重要な応用分野の 1 つは、水中の酸素の測定です。 この目的のために、溶液中の酸素濃度に比例した電流を生成する電流検出器が使用されます。

検出膜の表面に酵素を塗布することで、生化学分析や臨床分析に便利な各種酵素電流測定センサーが得られます。 このようなセンサーは環境監視システムでも使用されます。

電極触媒原理で動作する電極は、工業施設の空気中のさまざまなガス (SO 2、H 2 S、CO、NO x) の監視に適しています。 電極の表面で起こるこれらのガスの電気化学反応（触媒の役割を果たす）により、空気中のガスの濃度に機能的に関連する電流が電極システム内に生成されます。

ポーラログラフィーの使用は個別のサンプルの分析に限定されず、この方法は徐々に気体と液体の連続分析の原理に移行しつつあります。

ボルタンメトリー ポーラログラフ検出器は、高速液体クロマトグラフィー (HPLC) で使用されて成功しています。 この場合、高選択性の分離法と高感度の検出法を組み合わせることで、クロマトグラフィー法で判定される物質の範囲が大幅に拡大します（微量の毒性の高い物質、除草剤、薬物、成長刺激剤など）。

方法の詳細は専門文献で明らかにすることができます。

電位差測定– 可逆ガルバニ電池の起電力の測定に基づいて物質の濃度を決定する方法。

実際には、次の 2 つの分析方法が使用されます。 直接電位差測定粒子活動を決定します。これは、ガルバニ電池の起電力からネルンスト方程式を使用して計算できます。 電位差滴定 滴定プロセス中に化学物質の活性が変化すると、ガルバニ電池の起電力が変化します。

電位差滴定を実行するための装置と直接電位差滴定を行うための装置は同じです。 電位差測定回路には、安定した定電位を持つ指示電極と参照電極、および二次デバイスが含まれています。 この方法の原理図を図に示します。 米。 3.

1 – 指示電極; 2 - 参照電極

米。 3. 電位差測定セル

一対の電極の電位は一定です。 溶液中の分析物の濃度を変化させると、回路の EMF が変化します。 指示極は通常 4 つあります 種類使用する膜に応じて、電極溶液を試験溶液から分離します。 1) 粉末または結晶性材料で作られた均質な膜を備えた電極。 ２）不均一な膜を有する電極。電極活物質が例えばシリコーンゴム中に分散されている。 ３）液体膜を有する電極。この膜は、中性物質、例えば多孔質ガラスに適用される溶液である。 4) ガラスの化学組成が異なるガラス電極。

指示電極は、それが置かれている溶液の電位を取得します。 二つあります 親切指示電極:

1）不関電極（電気分解中に破壊されない）。

2) 測定中に変化（酸化または還元）する電極。

役割 不関電極(これらは電極と呼ばれることもあります) 三番目 kind) は、電子を与えたり獲得したりすることです。つまり、 電気の導体になる。 このような電極は、金、研磨されたプラチナ、グラファイト、その他の材料で作ることができます。 可変電極（電極と呼ばれることもあります）の例 初め種類）は、銅、亜鉛、その他の金属のプレート、ならびにキンヒドロンおよび水素指示電極であってもよい。 さらに、指示電極は次のようにすることができます。 イオン選択性膜電極 多数のカチオンの測定:Li +、Pb +、Cs +、Tl +、NH +、Na +、K +、Ag + など。参照電極として ( 標準電極)、その電位は測定全体を通じて一定に保たれます。最も一般的に使用されるのは、たとえば、電位がそれぞれ +0.282 V と +0.334 V のノーマルおよびデシノーマル カロメル (カロメル) 電極、および飽和塩化銀電極です。 +0.201 Vの電位です。

理想的なケースでは、ガルバニ電池の EMF の直接電位差測定は、ネルンスト方程式を通じて、決定される粒子の活動、または対応する活動係数が既知の場合は濃度に関連付けることができます。

どこ E 0 – 標準電極電位、V; R– 気体定数; T– 絶対温度; F –ファラデー数。 n– 損失または獲得した電子の数。 , [還元] – 酸化型と還元型の平衡濃度、それぞれ mol/dm 3 。

定数の基準値を代入し、自然対数から小数に移動すると、温度 25°C の場合は次のようになります。

環境の状態を特徴づける最も重要な指標は、この環境の pH 値です。 pH測定 ) は現在、通常、ガラス指示薬 (測定) 電極を使用して実行されます。 長期測定のために、ガラス膜を確実に洗浄するために、追加のデバイスを備えたガラス電極の特別な設計が開発されました。 電解質膜を有する半透膜で覆われたガラス電極は、各種プローブのベースにもなります（ センサー )、多くの汚染物質 (NH 3、CO 2、NO x、SO 2、H 2 S など) の生成条件下での水と空気の分析に使用されます。

イオン選択性電極 (ISE) の作成分野のプロセスでは、イオン F – 、I – 、Br – 、Cl – 、CN – 、SCN – 、NO 3 – 、NO 2 – 、ClO 4 – 、S 2 のモニタリングが可能です。 – 、ナ + , K + Ca 2+ 、Ag + 、Cu 2+ 、Cd 2+ 、Pb 2+ の濃度範囲は 10 –2 ～ 10 –7 mol/l (約 1 ～ 10 –5 mg/ml) です。 ISE を使用したモニタリングは、迅速性、シンプルさ、そして継続的な測定を実行する可能性の高さが特徴です。 ISE は、生産地域の空気や工業企業の水管理体制に含まれる広範な種類の有機物質、その質量の異性体、界面活性剤や洗剤に対して選択的であるように開発されています。

電位差測定は、水中のさまざまな酸化還元 (O/R) システムの酸化還元電位の測定にも使用されます。 通常、水中では複数の O/W システムが同時に共存するため、測定結果は混合電位に対応します。

半導体金属酸化物化学選択性およびイオン選択性電界効果トランジスタ (HSFT、ISFT) に基づくセンサーの使用が有望であることに注意してください。 これらのシステムの選択性は、膜とトランジスタのゲート上に堆積される層の組成を選択することによって実現されます。 システムは分析対象の溶液に浸されており、基準電極とトランジスタのゲート間の電位差によって、ソースとドレインの間に流れる電流が調整されます。 膜または堆積層の選択性により、変調された電流は、溶液の対応する成分の活性の関数になります。 半導体センサーは、さまざまなガスや蒸気のモニターおよび分析装置の基礎を形成します。 このようなセンサーはサイズが小さいため、単一の基板上にモザイク状に組み合わせることができ、あらゆる範囲の有害物質を監視できる分析装置が得られます。 モザイクに含まれる個々のセンサーからの信号は、分析システムの測定センターによって順次かつ定期的に記録できます。

マイクロエレクトロニクスの発展により、最新の ISE を使用したコンパクトなプローブ型アナライザーの設計が可能になりました。 この場合、環境制御対象からの応答を処理する回路、さらにはディスプレイをプローブハンドルに取り付けることができる。

この方法の詳細については、専門文献を参照してください。

電量分析分析方法は、研究中の物質が分析された流れで電量分析セルに入る電極反応の電流の測定です。 電量測定セルの概略図を以下に示します。 米。 4.

1 – 陰極室; 2 – 陽極室。 3 – 微小電流計

米。 4。 電量測定セルの概略図

電量分析は、特定のサンプル内で特定の電気化学プロセスを定量的に実行するために費やされる電気量の測定に基づいています。 電流効率が 100% である場合に限ります。 これは、測定セルと直列に接続された電流時間積分器、または電気化学プロセスが 100% の電流効率で実行され、電流の放出を伴う電量電解装置を利用した電気量です。物質の量を簡単かつ正確に復元できます。

に従って ファラデーの法則:

m( バツ)/M(バツ) = メートル(k)/M(k),

どこ メートル(バツ), m(k) –測定される物質の質量 バツと電量計で放出された物質。 M(バツ), M(k) – 物質等価物のモル質量 バツ電量計で放出された物質、g/mol。

この計算は、ファラデーの法則を説明する式を使用して行うこともできます。

解析中に電流強度を測定する場合 私、Aと時間 t、sは、電気化学プロセスの実行に費やされます。

このメソッドの別の変更では、
電量滴定 滴定剤は、所定の電流で分析溶液中で電気分解的に生成されます。 分析反応における滴定剤の消費は、当量点に達するまで滴定剤が生成されるときに溶液を流れる電荷によって置き換えられます。

の一つ 電量分析法の利点計算はファラデー定数に基づいているため、滴定剤の標準化プロセスは多くの場合必要ありません。 この方法は絶対的であり、測定対象の物質の濃度ではなく量を推定することができます。。 特定の電位での電量分析の欠点は、電気分解を完全に完了する必要があるため、分析手順に時間がかかることです。 コンピューター技術により、電気分解の初期段階の電流時間曲線を数学的に処理し、電気量や溶液中の物質の濃度を計算することで電気分解の終了を予測することで、この時間を短縮することが可能になります。 多成分サンプルを分析する場合に使用できます。 スキャン電量測定 、電解電位を連続的または段階的に変化させます。 このようなシステムでは、滴定試薬と作動媒体の組成を正しく選択することにより、滴定剤生成における 100% の電流効率を容易に達成できるため、直接電量滴定よりも電量滴定の方が適しています。 電量滴定は、0.01 ～ 100 mg (場合によっては 1 μg 未満) の物質の測定に適用できます。 作業サンプルの量は通常 10 ～ 50 ml です。 この方法は精度が高いことが特徴で、マイクログラム内容物の電量滴定でも相対誤差は数十分のパーセントを超えません。 最適な条件下では、0.01% (相対値) という非常に低い全体誤差で滴定を実行できます。 さまざまな酸塩基、酸化還元。 沈殿滴定および錯滴定オプションは電量滴定で実行できます。

電量ガス分析計および水中分析計 (「電量計」) は、二酸化硫黄および硫化水素 (硫酸塩および硫化物)、オゾン (および過酸化水素)、空気中の塩素 (および水中の活性塩素) を測定するために開発および製造されています。空気中の一酸化炭素と二酸化窒素（水中の硝酸塩と亜硝酸塩）。 電量分析は、液体クロマトグラフィーの電気化学的検出ツールとしても使用されます。

この方法の詳細については、専門文献を参照してください。

導電率測定法分析は、溶液の電気伝導率の測定に基づいています。 電導度分析法は、混合物の成分が吸収されたときの電解質溶液の抵抗の変化を測定することから構成されます。 導電率測定装置は、たとえば、一酸化炭素と二酸化炭素、ガソリン蒸気、アンモニアなどを測定するために使用されます。

電気伝導率は抵抗の逆数です R、その寸法は cm (シーメンス)、つまり æ = 1/ R.

溶液の電気伝導率は、溶液の単位体積あたりのイオンの数に依存します。 集中力について と、これらのイオンの移動度について – V.既知の関係に基づく

どこ Z– 電極間の距離; S –電極領域。 k– 比例係数。

電極間の距離が一定である特定の電極ペアの場合 S/Z= 定数 それから

,

どこ k 1 = k(S/Z).

電気伝導度測定で計算を行う場合、「電気伝導率」æ 0 の概念が使用されます。

計算では、次の等価導電率を使用すると便利です。

どこ P -溶液1cm 3 に相当するモル数。 無限希釈における等価電気伝導率 l ¥ は、カチオン移動度の合計に等しい Uとアニオン V.

無限希釈における弱電解質溶液の等価導電率とこの電解質の等価導電率の比は、この電解質の解離度 a に等しくなります。

非特異性にもかかわらず、この方法は他の電気化学的方法と比較して環境監視システムで非常に頻繁に使用されます。 これは、水や大気などの汚染を評価する際、段階ごとではなく工業プロセスの出力（最終）制御が可能であるという事実によって説明されます。 水の電気伝導率は非常に低いため、多くの場合、導電率測定が提供する汚染物質の総含有量を推定するだけで十分です。 環境モニタリングにおける電気伝導度測定法の使用の典型的な例としては、廃水中の洗剤の分析装置、灌漑システム内の合成成分の濃度、飲料水の品質 (塩分濃度) などがあります。 導電率分析装置は、SO 2 や H 2 SO 4 などの空気および降水汚染物質の連続監視に使用されます。 に加えて 直接伝導度測定特定の種類の汚染を判断するために使用できます 間接的なこの方法は、上記の物質の含有量を非常に効果的に推定できます。これらの物質は、測定前に特別に選択された試薬と相互作用し、記録された電気伝導度の変化は、反応中の対応する生成物の存在によってのみ引き起こされます。 このようにして、プレアンモニアの接触還元後の窒素酸化物や、Ba(OH) 2 または NaOH との予備反応後の HCl、HBr、CO 2 を測定できます。 CO 2 を測定するための説明された原理は、水中の有機物質の間接的な測定にも使用できます。

古典的な導電率測定に加えて、高周波バージョンもあります ( オシロメトリー )、指示電極システムはサンプルと接触しません。 この原理は、多くの場合、連続導電率分析装置に実装されています。

電気化学的な分析方法は、多くの教育出版物や専門出版物にも記載されています。

文学

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「電気化学分析方法とその最新のハードウェア設計: 化学分析機器を販売する企業の Web サイトのレビュー」

導入

第 1 章 電気化学法の分類

1.1 ボルタンメトリー

1.2 導電率測定

1.3 電位差測定

1.4 電流測定

1.5 電量分析

1.6 他の電気化学現象と方法

1.7 応用電気化学

第 2 章 電気化学分析法と環境保護におけるその役割

第 3 章 電気化学分析法に基づくデバイス

第4章 化学分析機器販売会社のWEBサイトの見直し

文学

導入

電気化学的プロセスに基づく電気化学分析法（電気分析）は、無機および有機の両方の膨大な数の環境に有害な物質を測定できるため、環境の状態を監視する方法の中で価値のある位置を占めています。 これらは、高い感度と選択性、分析対象の組成の変化に対する迅速な応答、自動化の容易さ、および遠隔制御の可能性によって特徴付けられます。 そして最後に、高価な分析機器を必要とせず、実験室、産業、現場の条件で使用できます。 検討中の問題には、ボルタンメトリー、電量分析、および電位差測定という 3 つの電気分析方法が直接関係しています。

第 1 章 電気化学法の分類

電気化学分析法 (EMA) は、電極の表面または電極近傍の空間で発生するプロセスの研究に基づいています。 分析信号は電気パラメータ (電位、電流、抵抗など) であり、決定される溶液成分の濃度に関数的に関連しており、正確な測定に適しています。

IUPAC によって提案された EMA 分類は、過去数十年にわたって一定の変更が加えられ、明確化 (説明) や追加が行われてきました。

電気化学セルと分析信号センサー (電極システム、さまざまな電気化学センサー) には大きな注意が払われており、あらゆるメソッドの分析能力を決定するのはこれらの主要な電気化学コンバーターです。 現時点では、センサーからの信号を最も高度かつ最速で処理し、元の信号と全体の解析結果の両方の統計的特性の計算を問題なく実行できます。 このため、濃度単位で校正するには信頼できる初期信号を取得することが重要です。

提案されている一般的な分類によると、

IUPAC、EMAは、励起電気信号が一定またはゼロに等しい方式と、励起信号が時間とともに変化する方式に分けられます。 これらの方法は次のように分類されます。

ボルタンメトリー - ボルタンメトリー、私 ≠ 0; E = f(t);

電位差測定 – 電位差測定、(私 = 0);

電流測定 – 電流測定（私 ≠ 0; E=定数);

クロノポテンシオメトリック、E = f(t); 私 =定数;

インピーダンス、または 導電率測定- 低振幅交流電圧の印加を使用した測定。 他の、 組み合わせた(分光電気化学など)。

1.1 電圧電流測定法

ボルタンペロメトリー- 研究対象の電気化学的に活性な（電気活性な）物質が反応する、分析溶液に浸された指示微小電極の電位に対する電解セル内の電流の依存性の研究に基づく一連の研究および分析の電気化学的方法。 指示電極に加えて、電流が流れてもその電位が実質的に変化しないように、はるかに大きな表面積を備えた補助電極がセル内に配置されます（非分極電極）。 指示電極と補助電極間の電位差 E は、方程式 E = U - IR で表されます。ここで、U は分極電圧、R は溶液の抵抗です。 第 1 に R の値を低減し、第 2 に電気活性物質 (旧式 - 減極剤) に対する電界の作用によって引き起こされる移動電流を排除するために、無関心な電解質 (バックグラウンド) が分析溶液に高濃度で導入されます。 ）。 これらの物質の濃度が低い場合、溶液中のオーム電圧降下 IR は非常に小さくなります。 オーム電圧降下を完全に補償するには、さらに基準電極を含む定電位セルと 3 電極セルが使用されます。 このような状況では

指示微小電極としては、金属（水銀、銀、金、白金）、炭素材料（グラファイトなど）、滴下電極（水銀、アマルガム、ガリウム）などの固定電極と回転電極が使用されます。 後者は毛細管で、そこから液体金属が一滴ずつ流れ出ます。 電位がゆっくりと直線的に変化する滴下電極を用いたボルタンメトリーをボルタンメトリーと呼びます。 ポーラログラフィー (1922 年に J. Heyrovsky によって提案された方法)。 第 2 のタイプの電極は、通常、たとえば参照電極として使用されます。 カロメルまたは塩化銀 (参照電極を参照)。 依存曲線 I =f(E) または I =f(U) (ボルタモグラム) は、特別な装置、つまりさまざまな設計のポーラログラフで記録されます。

回転電極または滴下電極を使用して電圧を単調変化 (線形掃引) させて得られるボルタモグラムは、図に概略的に示されている形式になります。 電流が増加するセクションは次のように呼ばれます。 波。 ウェーブスMB 電気活性物質が酸化されている場合は陽極、還元されている場合は陰極です。 溶液に、微小電極上で迅速に（可逆的に）反応する物質の酸化型（Ox）および還元型（Red）が含まれている場合、ボルタモグラムでは、酸化還元電位に対応する電位で x 軸を横切る連続的なカソード - アノード波が示されます。この環境では Ox/Red システムです。 微小電極での電気化学反応が遅い（不可逆的）場合、物質の還元型の酸化の陽極波と酸化型の還元の陰極波（より負の電位で）がボルタモグラム上で観察されます。 ボルタンモグラム上の限界電流領域の形成は、対流拡散による電極表面への電気活性物質の物質移動の制限速度 (限界拡散電流、I d)、または電気活性物質の形成速度の制限に関連しています。溶液中で測定される成分の物質。 この電流は限界運動電流と呼ばれ、その強さはこの成分の濃度に比例します。

可逆的な電気化学反応の波形は次の方程式で表されます。

ここで、R は気体定数、T は絶対温度、E 1/2 は半波電位です。 波高の半分に相当する電位 (I d /2;)。 E 1/2 値は、特定の電気活性物質の特徴であり、その識別に使用されます。 電気化学反応の前に分析対象物の電極表面への吸着が起こると、ボルタモグラムでは波ではなくピークが観察されますが、これは電極電位に対する吸着の極端な依存性に関連しています。 固定電極または滴下電極 (旧式 - オシログラフ ポーラログラム) による電位の線形変化 (掃引) 中に記録されたボルタモグラムでもピークが観察され、その下降分岐は近傍電極の枯渇によって決定されます。電気活性物質中の溶液の電極層。 ピークの高さは電気活性物質の濃度に比例します。 ポーラログラフィーでは、液滴の寿命全体にわたって平均化された限界拡散電流 (μA) は、イルコビッチ方程式で記述されます。

ここで、n は電気化学反応に参加する電子の数、C は電気活性物質の濃度 (mM)、D は拡散係数 (cm 2 / s)、水銀滴の寿命 (s)、m は水銀の流量 (mg/s) 。

回転ディスク電極を使用すると、限界拡散電流は次の方程式を使用して計算されます。

ここで、Sは電極の表面積（cm 2）、は電極の円周周波数（rad/s）、vは溶液の動粘度（cm 2 / s）、Fはファラデーです。数 (C/mol)。

サイクリック ボルタンメトリー (比較的高速な三角電位スキャンによるボルタンメトリー) では、陽極電位スキャンと陰極電位スキャンによるボルタンモグラムを同時に残光のあるオシロスコープの画面上で観察することにより、電極プロセスの動力学とメカニズムを研究できます。電気分解生成物の電気化学反応。

線形電位掃引を伴う V 法で決定される Cn 濃度の下限は 10 -5 ～ 10 -6 M です。これを 10-7 ～ 10 -8 M に下げるために、交流および差動という改良された機器オプションが使用されます。パルスボルタンメトリー。

これらのオプションの最初のオプションでは、通常 20 ～ 225 Hz の範囲の周波数を持つ正弦波、長方形 (方形波ボルタンメトリー)、台形、または三角形の小振幅の交流成分が、分極電圧の一定成分に重畳されます。 2 番目のオプションでは、持続時間 4 ～ 80 ms の同じ大きさ (2 ～ 100 mV) の電圧パルスが、水銀滴下電極の周波数と等しい周波数、または固定電極を使用する場合は、周波数 0.3 ～ 1.0 Hz。 どちらのオプションでも、U または E に対する交流成分の依存性が、位相または時間の選択とともに記録されます。 この場合、ボルタンモグラムは従来のボルタンメトリー波形の一次導関数の形式になります。 それらのピークの高さは電気活性物質の濃度に比例し、ピーク電位は参照データからこの物質を識別するのに役立ちます。

さまざまな電気活性物質のピークは、通常、対応するボルタンメトリー波よりもよく分解され、不可逆的な電気化学反応の場合のピーク高さは、可逆反応の場合のピーク高さの 5 ～ 20 分の 1 であり、これによって、これらのボルタンメトリー オプションの分解能が向上しました。 たとえば、不可逆的に還元された酸素は、交流ボルタンメトリーによる電気活性物質の測定を実質的に妨げません。 交流ボルタモグラムのピークは、電気活性物質の電気化学反応だけでなく、電極表面上の非電気活性物質の吸着および脱着のプロセスも反映します（非ファラデーアドミタンスピーク、廃止されたテンサムピーク）。

ボルタンメトリーのすべての変種では、固定微小電極の表面または体積内での溶液の特定の成分の予備的な電気化学的、吸着または化学的蓄積に基づいて Cn を還元する方法が使用され、その後、Cn を反映するボルタンモグラムの登録が行われます。蓄積生成物の電気化学反応。 このタイプのボルタンメトリーは、反転ボルタンメトリーと呼ばれます (固定水銀微小電極上に蓄積する反転ボルタンメトリーの古い名前、蓄積を伴うアマルガム ポーラログラフィー)。 予備蓄積を伴うストリッピングボルタンメトリーでは、Cn は 10 -9 ～ 10 -11 M に達します。Cn の最小値は、薄膜水銀指示電極を使用して得られます。 水銀グラファイトは、特別に処理されたグラファイトの基板上に電解的に分離された水銀の小さな液滴から構成されます。

固体の相および元素分析には、電気活性炭素電極 (いわゆるミネラルカーボンペースト電極) を使用したスト​​リッピング ボルタンメトリーが使用されます。 これらは、例えば、研究対象の粉末状物質である石炭粉末と不活性結合剤との混合物から調製される。 ワセリンオイル。 この方法の変形が開発され、金属コーティングの厚さを分析して決定できるようになりました。 この場合、特別な装置（クランプセル）が使用され、研究対象の表面にバックグラウンド電解液を滴下してボルタモグラムを記録することができます。

応用

ボルタンメトリーは、10 ～ 10% から数十% までの非常に広範囲の含有量の無機および有機物質の定量分析に使用されます。 電子伝達の段階、前後の化学反応、初期生成物と電気化学反応生成物の吸着などを含む、電極プロセスの反応速度論とメカニズムを研究する。 電気二重層の構造、溶液中の錯体形成の平衡、水銀中および固体電極表面上の金属間化合物の形成と解離を研究する。 電流滴定条件などを選択します。

1.2 導電率測定

電導度測定 - 溶液の電気伝導率の測定に基づいており、塩、酸、塩基などの濃度を決定するために使用されます。 導電率測定では、通常、同一の材料で作られた電極が使用され、電極と電解質の両方の界面での電位ジャンプの寄与を最小限に抑えるような方法でその導電条件が選択されます（たとえば、高周波交流が使用されます）。 ）。 この場合、測定されたセル電位への主な寄与はオーム電圧降下 IR によって行われます。ここで、R は溶液の抵抗です。 1 成分溶液の電気伝導率はその濃度に関係することがあり、複雑な組成の電解質の電気伝導率を測定することにより、溶液中の総イオン含有量を推定することができ、たとえば蒸留液の品質の監視に使用されます。または脱イオン水。 別の種類の電気伝導度測定法である電気伝導度滴定では、分析された溶液に既知の試薬が少しずつ加えられ、電気伝導度の変化が監視されます。 電気伝導度の急激な変化が認められる当量点は、添加した試薬の量に対するこの値の依存性のグラフから決定されます。

1.3 電位差測定

電位差測定 - ガルバニ電池の電位に関するデータに基づいて、さまざまな物理的および化学的パラメーターを決定するために使用されます。 電気化学回路に電流が流れていないときの電極電位は、参照電極に対して測定され、ネルンストの式によって溶液の濃度と関係付けられます。 電位差測定では、主に溶液中の 1 つのイオンに敏感なイオン選択性電極、つまり pH 測定用のガラス電極と、ナトリウム、アンモニウム、フッ素、カルシウム、マグネシウムなどのイオンの選択的測定用の電極が広く使用されています。イオン選択性電極の層には酵素を含めることができ、その結果、適切な基質に敏感なシステムが得られます。 なお、イオン選択性電極の電位は、電子伝導性物質の場合のように電子の移動によって決まるのではなく、主にイオンの移動または交換によって決まります。 ただし、電極電位を溶液中の物質の濃度 (または活性) の対数に関係付けるネルンストの式は、このような電極にも適用できます。 電位差滴定では、分析対象の溶液に試薬を少しずつ加え、電位の変化を監視します。 このタイプの滴定に特徴的な S 字曲線により、当量点を決定し、平衡定数や標準電位などの熱力学的パラメーターを見つけることができます。

1.4 電流測定

この方法は、指示電極と参照電極の間の固定電圧で溶液を通過する限界拡散電流の測定に基づいています。 電流滴定では、当量点は電流曲線の切れ目、つまり追加された使用溶液の量によって決まります。 クロノアンペロメトリック法は、電流の時間依存性の測定に基づいており、主に拡散係数と速度定数を決定するために使用されます。 液体クロマトグラフ カラムの出力でセンサーとして機能する小型電気化学セルは、電流測定 (およびボルタンメトリー) の原理に基づいて動作します。 定電流法は電流測定法に似ていますが、一定量の電流がセルを通過したときの電位を測定します。 したがって、クロノポテンショメトリーでは、時間の経過に伴う電位の変化が制御されます。 これらの方法は主に電極反応の速度論を研究するために使用されます。

1.5 電量分析。

電量分析では、制御された電位で、比較的大きな作用電極（底部の水銀または白金メッシュ）を備えた電解槽内で溶液を集中的に混合することにより、溶液の完全な電気分解が実行されます。 電気分解に必要な電気の総量 (Q、C) は、ファラデーの法則により生成物質の量 (A、g) に関係します。

ここで、M – モル。 質量 (g/mol)、F – ファラデー数。 電量滴定では、定電流を使用して、測定対象の物質と反応する試薬を電解的に生成します。 滴定の進行は電位差測定または電流測定によって制御されます。 電量分析法は、本質的に絶対的であり（つまり、検量線に頼らずに検体の量を計算できる）、電解条件や電解槽パラメータ（電極表面積や撹拌強度）の変化の影響を受けないため便利です。 電量重量分析では、電気分解を受けた物質の量は、電気分解の前後で電極の重量を測定することによって決定されます。

他の電気分析方法もあります。 交流ポーラログラフィーでは、低振幅の正弦波電圧が広い周波数範囲にわたって線形に変化する電位に印加され、結果として生じる交流の振幅と位相シフト、またはインピーダンスが決定されます。 これらのデータから、溶液中の物質の性質、および電極反応の機構と反応速度に関する情報が得られます。 薄層法では、厚さ 10 ～ 100 µm の電解質層を備えた電気化学セルが使用されます。 このようなセルでは、電気分解は従来の電解槽よりも速く進行します。 電極プロセスを研究するには、分光光度登録による分光化学的方法が使用されます。 電極の表面に形成された物質を分析するには、可視、UV、IR 領域の光の吸収を測定します。 電極表面と媒体の特性の変化は、電極表面からの放射線の反射の測定に基づいた電気反射法と偏光解析法を使用して監視されます。 これらには、光の鏡面反射およびラマン散乱 (ラマン分光法)、第 2 高調波分光法 (フーリエ分光法) の方法が含まれます。

1.6 他の電気化学現象と方法

電解質と荷電粒子または表面の相対運動により、界面動電効果が発生します。 この種の重要な例は電気泳動であり、電場内を移動する荷電粒子 (タンパク質分子やコロイド粒子など) の分離が行われます。 電気泳動法は、ゲル内のタンパク質またはデオキシリボ核酸 (DNA) を分​​離するために広く使用されています。 電気現象は、神経インパルスの生成と伝播、膜内外電位の発生など、生物の機能に大きな役割を果たしています。 生物学的システムとその構成要素を研究するために、さまざまな電気化学的方法が使用されます。 電気化学プロセスに対する光の影響を研究することも興味深いです。 したがって、光電気化学の研究の主題は、光の影響下での電気エネルギーの生成と化学反応の開始であり、これは太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する効率を高めるために非常に重要です。 ここでは、二酸化チタン、硫化カドミウム、ガリウムヒ素、シリコンで作られた半導体電極が一般的に使用されます。 もう一つの興味深い現象は電気化学発光です。 電気化学セル内での光の生成。 これは、高エネルギー生成物が電極上に形成されるときに観察されます。 多くの場合、このプロセスは循環方式で実行され、特定の化合物の酸化型と還元型の両方が得られます。 それらの相互作用により励起分子が形成され、光の放出とともに基底状態に移行します。

1.7 応用電気化学

電気化学には多くの実用的な用途があります。 バッテリーに接続された一次ガルバニ電池 (使い捨て要素) の助けを借りて、化学エネルギーが電気エネルギーに変換されます。 二次電流源 - バッテリー - は電気エネルギーを蓄えます。 燃料電池は、反応物質 (水素や酸素など) を継続的に供給することで電気を生成する主要な電源です。 これらの原理は、宇宙ステーション、電気自動車、電子機器で使用されるポータブル電源とバッテリーの基礎となっています。

多くの物質の大規模生産は電気化学合成に基づいています。 クロールアルカリプロセスにおけるブラインの電気分解により塩素とアルカリが生成され、これらは有機化合物やポリマーの製造、さらには紙パルプ産業でも使用されます。 電気分解の生成物は、塩素酸ナトリウム、過硫酸塩、過マンガン酸ナトリウムなどの化合物です。 工業的に重要な金属（アルミニウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、チタン）は電気抽出によって得られます。 溶融塩を電解質として使用する方がよい。この場合、水溶液とは異なり、水素の放出によって金属の還元が複雑にならないからである。 フッ素は溶融塩中での電気分解によって生成されます。 電気化学プロセスは、一部の有機化合物の合成の基礎として機能します。 たとえば、アジポニトリル (ナイロン合成の中間体) は、アクリロニトリルの水素二量化によって得られます。

銀、金、クロム、真鍮、青銅、その他の金属や合金の電気めっきは、鉄鋼製品を腐食から保護するため、装飾目的、エレクトロニクス産業における電気コネクタやプリント基板の製造のために、さまざまな物体に広く行われています。 電気化学的方法は、特に従来の機械的方法では加工できない金属や合金で作られたワークピースの高精度の寸法加工や、複雑な形状の部品の製造に使用されます。 アルミニウムやチタンなどの金属の表面を陽極酸化すると、保護酸化皮膜が形成されます。 このような膜は、電解コンデンサの製造において、場合によっては装飾目的で、アルミニウム、タンタル、ニオブで作られたワークピースの表面に作成されます。

さらに、腐食プロセスの研究と、これらのプロセスを遅らせる材料の選択は、多くの場合、電気化学的方法に基づいています。 金属構造の腐食は、外部電源を保護対象の構造とアノードに接続し、酸化が防止されるような電位に構造を維持する陰極保護を使用して防止できます。 他の電気化学プロセスの実用化の可能性が研究されています。 したがって、電気分解を使用して水を浄化することができます。 非常に有望な方向性は、光化学的方法を使用した太陽エネルギーの変換です。 電気化学モニターが開発されており、その動作原理は電気化学発光に基づいています。

電気化学的プロセスに基づく電気化学分析法（電気分析）は、無機および有機の両方の膨大な数の環境に有害な物質を測定できるため、環境の状態を監視する方法の中で価値のある位置を占めています。 これらは、高い感度と選択性、分析対象の組成の変化に対する迅速な応答、自動化の容易さ、および遠隔制御の可能性によって特徴付けられます。 最後に、高価な分析機器を必要とせず、実験室、産業、現場の条件で使用できます。 検討中の問題には、ボルタンメトリー、電量分析、および電位差測定という 3 つの電気分析方法が直接関係しています。

簡単な歴史的背景。 電気分析の発展の始まりは、古典的な電気重量分析法の出現と関連しています (1864 年頃、W. Gibbs)。 1834 年の M. ファラデーによる電気分解の法則の発見は電量分析法の基礎を形成しましたが、この方法の使用は 20 世紀の 30 年代に始まりました。 電気分析の発展における真の転換点は、1922 年に J. Heyrovsky によってポーラログラフィー法が発見された後に起こりました。 ポーラログラフィーは、水銀電極を滴下する電気分解として定義できます。 この方法は、依然として分析化学の主要な方法の 1 つです。 50 年代後半から 60 年代前半にかけて、環境保護の問題により、分析化学、特にポーラログラフィーを含む電気分析化学の急速な発展が促進されました。 その結果、改善されたポーラログラフィー法が開発されました。それは、J. Heyrovsky によって提案された古典的なポーラログラフィーの特性を大幅に上回った、交流 (Barker 氏、B. Breuer 氏) およびパルスポーラログラフィー (Barksr 氏、A. Gardnsr 氏) です。 。 水銀（ポーラログラフィーで使用される）の代わりにさまざまな材料で作られた固体電極を使用する場合、対応する方法はボルタンメトリーと呼ばれるようになりました。 1950 年代の終わりに、V. Kemuli と Z. Kublik の研究により、ストリッピング ボルタンメトリー法の基礎が築かれました。 電量測定およびボルタンメトリーの方法に加えて、ガルバニ電池の電極電位および起電力の測定に基づく方法、つまり電位差測定およびイオノメトリーの方法が開発されています（参照）。

ボルタンメトリー。 これは、分析溶液に浸漬された指示微小電極に印加される電位に対する電解セル内の電流の依存性の研究に基づいた一連の方法です。 これらの方法は電気分解の原理に基づいています。 溶液中に存在する分析物は指示電極で酸化または還元されます。 指示電極に加えて、より大きな表面積を持つ参照電極がセル内に配置されるため、電流が流れてもその電位は実質的に変化しません。 最も一般的に使用される指示微小電極は、白金またはグラファイトで作られた固定電極と回転電極、および細長い毛細管である水銀滴下電極であり、その先端には直径 1 ～ 2 mm の小さな水銀滴が定期的に滴下されます。形成され、分離されます（図1）。 溶液の定性的および定量的な組成は、ボルタモグラムから決定できます。

米。 4. 水銀滴下電極を備えた電気化学セル: 1 - 分析対象の溶液、2 - 水銀滴下電極、3 - 水銀の入ったリザーバー、4 - 参照電極

ボルタンメトリー法、特に差動パルスポーラログラフィーやストリッピングボルタンメトリーなどの感度の高い方法は、化学分析のあらゆる分野で日常的に使用されており、環境問題の解決に最も役立ちます。 これらの方法は、有機物質と無機物質の両方の測定、たとえばほとんどの化学元素の測定に適用できます。 ストリッピング ボルタンメトリー法を使用すると、水や生物材料中の微量の重金属を測定する問題がほとんどの場合解決されます。 たとえば、飲料水中のCu、Cd、Pb、およびZn、Pb、またはTiを同時に測定するボルタンメトリー法が規格に含まれています。 ドイツ。ボルタンメトリーの重要な利点は、水中の金属イオンの形態を識別できることです。 金属の化学形態が異なれば毒性の程度も異なるため、これにより水質を評価することが可能になります。 有機物質から、還元可能な基（アルデヒド、ケトン、ニトロ、ニトロソ化合物、不飽和化合物、ハロゲン含有化合物、アゾ化合物）または酸化可能な基（芳香族炭化水素、アミン、フェノール、脂肪酸）を持つ化合物を定量することができます。 、アルコール、硫黄含有化合物）。 化学的に修飾された電極を使用すると、ストリッピング ボルタンメトリーによる有機物質の測定の可能性が大幅に広がります。 生体分子を含む特定の官能基を持つ試薬を含むポリマーおよび無機フィルムで電極表面を修飾することにより、分析信号が実質的に特異的になる成分を測定するための条件を作り出すことが可能です。 改良された電極を使用すると、同様の酸化還元特性を持つ化合物 (農薬やその代謝物など)、または従来の電極では電気化学的に不活性な化合物の選択的測定が可能になります。 ボルタンメトリーは溶液の分析に使用されますが、ガスの分析にも使用できます。 多くの単純なボルタンメトリー アナライザーは、現場で使用するために設計されています。

電量分析。 作用極における物質の電気化学的酸化または還元中に電解槽を通過した電気量 (Q) の測定に基づく分析方法。 ファラデーの法則によれば、電気化学的に変換された物質 (P) の質量は、次の比率で Q に関係します。

P = QM/ ふん,

ここで、M は物質の分子量または原子量、n は物質の 1 つの分子 (原子) の電気化学的変換に関与する電子の数、p はファラデー定数です。

直接電量分析と電量滴定は区別されます。 最初のケースでは、所定の電解電位で電極上に析出（または新しい酸化状態に移行）する電気化学的に活性な物質が決定されますが、消費される電気量は反応した物質の量に比例します。 2 番目のケースでは、電気化学的に活性な補助試薬が分析溶液に導入され、そこから滴定剤 (電量滴定剤) が電気分解的に生成され、測定対象の物質と定量的に化学的相互作用します。 測定対象の成分の含有量は、滴定剤の生成から化学反応が完了するまでに溶液を通過する電気量によって評価され、例えば色彩指示薬を使用して測定されます。 電量分析を実行する場合、同じ条件下で電気化学反応または化学反応を引き起こす可能性のある異物が試験溶液中に存在しないこと、つまり副次的な電気化学プロセスや化学プロセスが発生しないことが重要です。

電量分析は、微量物質 (109-10 R mol/l レベル) と非常に大量の物質の両方を高精度で測定するために使用されます。 電量分析により、多くの無機物質 (重金属、ハロゲン、S、NO3、NO2 を含むほぼすべての金属) および有機物質 (芳香族アミン、ニトロおよびニトロソ化合物、フェノール、アゾ染料) を測定することができます。 大気中のガス状汚染物質 (SO2"O2、H2S、NO、NO2) の非常に低レベル (最大 104%) を測定するための自動電量分析装置は、現場条件での有効性が実証されています。

電位差測定。電気化学反応の成分の活性に対する平衡電極電位 E の依存性に基づく分析方法: aA + bB + ne = mM + pP。

電位差測定では、溶液の成分の 1 つの活性に応じて電位が変化する指示電極と参照電極からガルバニ素子が形成され、この素子の起電力が測定されます。

直接電位差滴定と電位差滴定があります。 直接電位差測定は、対応する指示電極の電位値 (E) からイオンの活量を直接決定するために使用されます。 電位差滴定法では、検体と適切な滴定剤の反応中の E の変化が記録されます。

環境保護の問題を解決する場合、最も重要な方法は膜イオン選択性電極 (ISE) を使用した直接電位差測定、つまりイオノメトリーです。 物質の総濃度のみを推定できる他の多くの分析方法とは異なり、イオノメトリーでは遊離イオンの活性を推定できるため、異なる化学形態間のイオンの分布を研究する際に大きな役割を果たします。 自動監視方法は環境オブジェクトを監視する場合に特に重要であり、この目的には ISE の使用が非常に便利です。

環境の状態を特徴付ける主な指標の 1 つは環境の pH 値であり、通常はガラス電極を使用して測定されます。 適切な電解質のフィルムを備えた半透膜でコーティングされたガラス電極は、汚染物質 (NH3、SO2 NO、NO2、CO2、H2S) を制御するために水と大気の分析に使用されます。 ISE は通常、陰イオンの含有量を監視するために使用されますが、伝統的に陽イオンに比べて測定方法がはるかに少ない陰イオンの含有量を監視します。 現在までに ISE が開発され、F、Cl、Br、I、C1O4、CN、S2、NO]、および NO2 の測定に広く使用されており、10 -6 ～ 10 -1 モル/リットル。

イオノメトリーの重要な応用分野の 1 つは、流体化学の研究と、さまざまな種類の水 (地表、海、雨) 中の陰イオンと陽イオンの濃度の測定です。 ISE のもう 1 つの応用分野は食品分析です。 例としては、野菜、肉、乳製品、離乳食製品に含まれる NO – 3 と NO 2 – の測定があります。 小型の針状の ISE は、果物や野菜の果肉中の NO-3 を直接測定するために作成されました。

イオノメトリーは、さまざまな生物学的に活性な化合物や薬物を測定するためにも広く使用されています。 現時点では、ほぼあらゆる種類の有機化合物に対して選択的なキャリアが存在するとすでに言えます。これは、対応する ISE を無制限に作成できることを意味します。 有望な方向性は、膜に固定化酵素を含む酵素電極の使用である。 これらの電極は、酵素反応に固有の高い特異性を備えています。 彼らの助けを借りれば、例えば、コリンエステラーゼ阻害性殺虫剤（有機リン化合物、カルバメート）を約1 ng/mlの濃度で測定することが可能になる。 このメソッドの将来は、イオン選択膜と組み合わせた最新の電子デバイスであるコンパクトで特殊なセンサーの作成に関連しており、これによりサンプル成分の分離を回避できるようになり、現場での分析が大幅に高速化されます。 。

廃水分析

無機成分を測定するために水の分析に通常使用される電気分析法は、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィー、原子吸光分析法に対して感度が劣ることがよくあります。 ただし、ここでは、場合によっては現場でも、より安価な機器が使用されます。 水の分析に使用される主な電気分析方法は次のとおりです。 ボルタンメトリー、 電位差測定と伝導度測定。最も効果的なボルタンメトリー法は、示差パルスポーラログラフィー (DIP) とストリッピング電気化学分析 (IEA) です。 これら 2 つの方法を組み合わせると、非常に高い感度 (約 10 -9 mol/l) での測定が可能になり、装置が簡単なため現場での分析が可能になります。 完全に自動化された監視ステーションは、IEA 方法、または IEA と DIP の組み合わせを使用する原則に基づいて動作します。 DIP メソッドと IEA メソッドは、直接バージョンで、または相互に組み合わせて、重金属イオンやさまざまな有機物質による水の汚染を分析するために使用されます。 同時に、サンプル前処理方法は、多くの場合、分光分析やガスクロマトグラフィーよりもはるかに簡単です。 IEA 法の利点は、(原子吸光分析などの他の方法とは対照的に) 遊離イオンをその結合化学形態から「区別」できることです。これは、分析対象物質の物理化学的特性を評価する上でも、分析対象物質の物理化学的特性を評価する上でも重要です。生物学的制御の観点（例えば、水の毒性を評価する場合）。 分極電圧掃引速度を上げると、解析時間が数秒に短縮される場合があります。

電位差測定さまざまなイオン選択性電極を使用した分析は、多数の無機陽イオンと陰イオンを測定するために水分析に使用されます。 この方法で測定できる濃度は、10 0 ～10 -7 mol/l です。 イオン選択性電極を使用したモニタリングは簡単かつ迅速であり、連続測定が可能です。 現在、特定の有機物質 (アルカロイドなど)、界面活性剤、洗剤に反応するイオン選択性電極が開発されています。 水の分析には、最新のイオン選択性電極を使用したコンパクトなプローブ型分析装置が使用されます。 この場合、応答を処理する回路とディスプレイがプローブハンドルに取り付けられます。

電気伝導度測定廃水中の洗剤分析装置の操作、灌漑システム内の合成肥料の濃度測定、および飲料水の品質評価に使用されます。 直接的な導電率測定に加えて、一部の種類の汚染物質を測定するために間接的な方法を使用することもできます。この方法では、測定される物質は測定前に特別に選択された試薬と反応し、記録される電気伝導度の変化は対応する反応生成物の存在によってのみ引き起こされます。 。 古典的な導電率測定法に加えて、その高周波バージョン (オシロスコープ) も使用され、指示電極システムが連続導電率分析装置に実装されます。

第 3 章 電気化学分析法に基づくデバイス

今日のボルタンメトリー分析法は、その幅広い機能と優れた性能特性により、電気化学法の中で最も有望なものの 1 つと考えられています。

古典的なポーラログラフィーに取って代わられた最新のストリッピング ボルタンメトリーは、酸化還元特性を持つ幅広い無機および有機物質を測定するための高感度かつ迅速な方法です。

これは、微量の物質を測定するための最も普遍的な方法の 1 つであり、自然の地質学的および生物学的、さらには医療、医薬品、その他の対象物の分析にうまく使用されています。

ボルタンメトリー アナライザーを使用すると、10 -8 ～ 10 -2 M というかなり高い感度で 1 つのサンプル内の複数の成分 (最大 4 ～ 5) を同時に測定することができます (ストリッピング ボルタンメトリー - 最大 10-10 ～ 10 -9 M)。 。

吸着ストリッピングボルタンメトリーは、電極表面での元素の予備吸着濃度の測定とその後の生成物のボルタンモグラムの記録に基づいており、今日の分析化学において最も有望視されています。 このようにして、多くの有機物質、および有機配位子（特に窒素および硫黄を含む配位子）との錯体の形態の金属イオンを濃縮することができます。 60 秒の連続蓄積時間とボルタモグラムの記録に差動パルス モードを使用すると、10 -10 ～ 10 -11 mol/l (10 -8 ～ 10 -9 g/) のレベルの検出限界を達成することが可能です。 l または 0.01 ～ 0.001 μg/dm 3)。

金属分析用ボルタンメトリー複合体「IVA-400MK」（NPKF「アクビロン」、モスクワ） 30 種類の元素 (Cu、Zn、Pb、Cd、As、Co、Ni、Cr、およびその他の金属) の分析用に設計されており、感度は 0.1 ～ 10 -3 μg/dm 3.

サンプルの UV 照射を備えたボルタンメトリー分析装置 - TA-1M (トムスク)、金属イオンに加えて、多数の有機化合物を測定することができます。 このデバイスは次の機能を特徴としています。

· 3つの電気化学セルでの同時分析、

・少量サンプル（0.1～1.0g）、

· サンプルの準備と分析のコストが低い。

サンクトペレブルクにて NFT「Volta」は、回転ディスクのガラス状炭素電極を備えた ABC-1 ボルタンメトリー複合体を製造しており、これにより水、食品、さまざまな材料中の有毒元素の分析が可能になります。 サンプル濃度なしの検出限界は、Pb については 0.1 mg/l、Cd については 0.5 mg/l、Cu については 1.0 μg/l です。 サンプル量は 20 ml、電流電圧曲線を取得するのにかかる時間は 3 分以内です。

「AZHE - 12」（ウラジカフカス）) は、廃水および循環水のイオン組成の高速分析を目的としています。 分析装置は従来の水銀電極を使用します。 規制成分 - Cu、Zn、Pb、Cd、In、Bi、Tl、Sb、As、Co、Ni、Cr、CN -、Cl -、S 2-。 アナライザーを使用すると、サンプルを前処理せずに測定を実行できます。

「Ecotest-VA」（「Ekoniks」、モスクワ）) - ポータブルボルタンメトリーアナライザー。 それは最新のマイクロプロセッサ要素ベースで作られており、グラファイト、ガラス状炭素、貴金属製の微小電極、水銀滴下電極などの電極の複合体全体が装備されています。

このシリーズの機器は、Cu、Zn、Pb、Cd、As、Bi、Mn、Co、Ni、Cr の金属、ならびに飲料、天然、廃棄物のサンプル中のアセトアルデヒド、フルフラール、カプロラクタムおよびその他の物質の測定を目的としています。水、土壌、および適切なサンプル調製後の食品および飼料に含まれます。

サンプル前処理プロセスで自動モードで動作するフローインジェクション濃縮アタッチメント (BPI-M タイプや BPI-N タイプなど) を使用すると、水分析の多くの分析メソッドの機能が大幅に拡張されます。

BPI-M -自動サンプル調製用に設計されており、高効率の吸着剤を備えたマイクロカラムが含まれています。 このユニットの生産性は、プロセスが完全に自動化されているため、1 日あたり 30 ～ 60 件の分析が可能です。 ブロックを使用すると、1分間に20回の濃度で感度を高めることができます。 このユニットは、原子吸光検出、蛍光 X 線、原子吸光、電気化学的方法と組み合わせると最も効果的に機能します。

BPI-N- DETATE 吸着剤を備えた 4 つのマイクロカラムまたは 4 つの薄層吸着 DETATE フィルターで同時に選択吸着剤上の金属イオンを濃縮するように設計されています。 蛍光X線、原子吸光、原子発光、電気化学的手法で使用できます。

ボルタンメトリーに基づく分析装置

インバースボルタンメトリーの原理に基づいたデバイスは、最近大きな需要があります。 選択性と高感度、分析の容易さを兼ね備えています。

元素組成（重金属など）の測定に関しては、これらの装置は感度において原子吸光分光光度計に劣らず、はるかにコンパクトで安価（約5〜10倍）であるため、原子吸光分光光度計とうまく競合できます。 。 追加の消耗品を必要とせず、複数の元素を同時に迅速に測定する機会も提供します。

ポーラログラフ ABC - 1.1 (NTF "Volta" サンクトペテルブルク)。

サンプル濃度なしの金属の検出限界は (mg/l): Cd、Pb、Bi - 0.0001、Hg - 0.00015、Cu - 0.0005、Zn、Ni - 0.01。 費用は 1700 ドルです。

電気伝導度の原理に基づく分析装置は、水中の総塩分を定量的に測定するように設計されています。 「EKA-2M」（サンクトペテルブルク）は、0.05～1000μS/cm（900ドル）の幅広い値で塩分濃度を測定する。 「ANION」、「MARK」、KSL (330 ～ 900 ドル)、COD - 分析装置 (750 ドル)。

有害物質用ガス分析装置

自動ガス分析計は、オペレータが介入することなく、所定のプログラムに従って空気の採取、規制成分の定量、分析結果の発行、記録を自動的に行う装置です。 空気環境を制御するには、さまざまな原理に基づいて動作するガス分析計が使用されます。

熱伝導ガス分析計。

動作原理は、混合ガスの熱伝導率がその組成に依存することに基づいています。 このタイプの分析装置の感応要素は、細いプラチナのフィラメントです。 ガスの組成に応じて、感知要素の温度が変化し、電流が発生します。電流の強さは、制御された成分の濃度に比例します。

電量ガス分析計.

動作原理は、電気化学的減極剤である、測定対象の物質を含む溶液の電気分解中に発生する限界電流の測定に基づいています。 例えば二酸化硫黄を含む分析対象の混合物が電気化学セルに供給されます。 ヨウ素と反応して硫化水素を形成し、その後測定電極で電気酸化されます。 電流は、測定される成分の濃度の尺度です。

第4章 概要ウェブ– 化学分析機器を販売する会社のサイト

「アジレント.RU」

新しい電子デバイスや技術の開発、製造、実装のための最新の試験、測定、監視装置...

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「ACADEMLINE」、JSC、モスクワ

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「アクタコム」

登録商標 AKTAKOM は、世界クラスの幅広い計装および制御機器を組み合わせたものです。 海外メーカーも国内メーカーも頑張ってください。

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「アナリトリバー」

ガス分析計を提供

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「WATSON」、JSC、ミティシ、モスクワ地方。

機器および測定器;

http://www.ワトソン.ru/

「DIPOL」、NPF、サンクトペテルブルク

http://www.dipaul.ru/

「EuroLab SPb」、LLC、サンクトペテルブルク

スペクトル分析装置、クロマトグラフ。

http://www.eurolab.ru

「IZME.RU」

http://www.izme.ru/

「インソブト」、JSC

ガス分析計の開発・製造

http://www.insovt.ru

「情報技術研究所」、ミンスク、ベラルーシ

光ファイバー用測定器の開発・製造を専門としています。

「KIPARIS」LLC、サンクトペテルブルク

http://www.kiparis.spb.ru/

「大陸」、ゴメル

http://www.continent.h1.ru

「計装と装置」、ヴォルゴグラード

http://www.oscilloscop.ru

「Kontur」、ITC、LLC、ノボシビルスク

http://www.kip.ru/

「KraiSibStroy」LLC、クラスノヤルスク

http://www.kipkr.ru/

「クリスマス +」、JSC、サンクトペテルブルク

http://www.クリスマスプラス.ru

「KURS」LLC、サンクトペテルブルク

http://www.kypc.spb.ru

「LUMEX」（サンクトペテルブルク）

http://www.lumex.ru/

「メテック」

http://www.mettek.ru

「メトラー・トレド」

http://www.mt.com

「モニタリング」、STC、サンクトペテルブルク

http://www.monitoring.vniim.ru

「Scientific Instruments」、JSC、サンクトペテルブルク

http://www.sinstr.ru

「NevaLab」、JSC、サンクトペテルブルク

http://www.nevalab.ru

「オーブン」、PO、モスクワ

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「OCTAVA+」、モスクワ

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「OPTEK」、CJSC、サンクトペテルブルク

エコロジー、産業、科学研究など、さまざまな目的に応じたガス分析装置と分析システムを開発、製造しています。

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「ポリテクフォルム」、モスクワ

http://www.ptfm.ru

「Praktik-NTs」、JSC、モスクワ、ゼレノグラード

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「機器と分析技術」

化学分析用の機器。

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「サルトゴズム」、JSC、サンクトペテルブルク

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「TKA」

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「ECOTECH」、中小企業、ウクライナ

http://ecotech.dn.ua

「ECOTECHINVEST」、NPF、モスクワ

http://ecotechinvest.webzone.ru

「Axis」、JSC、モスクワ、ゼレノグラード

http://www.eksis.ru/

「エリックス」

http://www.eliks.ru/

「EMI」LLC、サンクトペテルブルク

光学式ガス分析計、石油製品分析計の製造。

http://www.igm.spb.ru

「ENERGOTEST」、JSC、モスクワ

http://www.energotest.ru、http://www.eneffect.ru

ヒメッド

分析機器とクロマトグラフィー

e-郵便：[メールで保護されています]

文学

1. Geyrovsky J.、Kuta J.、ポーラログラフィーの基礎、トランス。 チェコ出身、M.、1965年。

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作品の説明

現代の生産分野や人々の社会生活では、製品の品質管理のための物理的および化学的分析方法に、それぞれ特有の課題が課せられています。 主要な物理化学的分析方法の 1 つは電気化学的分析方法です。
これらの方法により、多くの製品品質指標を迅速かつかなり正確に決定できます。
物質の組成を分析するための電気化学的方法は、さまざまな業界で広く使用されています。 これにより、生産を停止することなく、製品品質に関する結果の受け取りを自動化し、違反を修正することができます。 食品産業では、これらの方法により、製品の酸塩基バランス、有害物質および有毒物質の存在、および食品の品質だけでなく安全性に影響を与えるその他の指標が決定されます。
電気化学分析用に設計された機器は比較的安価で、入手しやすく、使いやすいです。 したがって、これらの方法は専門の研究室だけでなく、多くの業界で広く使用されています。
これに関して、この区の目的は、

はじめに 2
理論的パート 3

1.1 物理化学的分析法の一般的特徴 3

1.2 電気化学法の特徴 4

1.3 電気化学分析法の分類 5

2 実験・実践パート 15
結論 21
参考資料 22