Usoro Electrogravimetric na Kemịstrị Nyocha
Electrogravimetry bụ usoro ochie mana ọ ka dị mkpa na kemistri nyocha, ọkachasị maka ịtụle ion ígwè dị na ngwọta. Usoro a na-ejikọta ụkpụrụ nke electrochemistry na gravimetry: a na-etinye analyte dị ka ígwè na electrode site na electrolysis, a na-atụkwa ihe na-esi na ya pụta iji gbakọọ ọnụọgụ analyte. N'ihi na nsonaazụ ikpeazụ bụ nha oke, a maara na electrogravimetry nwere ezigbo izi ezi mgbe a na-achịkwa ọnọdụ nnwale nke ọma.
Nkọwa na Ụkpụrụ Ndị Bụ Isi
N'ụzọ dị mfe, electrogravimetry bụ usoro nyocha ọnụọgụgụ ebe a na-etinye ụdị (nke na-abụkarị cation ígwè) na electrode site na ọkụ eletrik, wee jiri mmụba nke oke nke electrode chọpụta ọnụọgụ nke ụdị ahụ dị na sample. A na-emepụtakarị ihe na-akpali akpali na cathode site na mmeghachi omume mbelata:
Mⁿ⁺ + ne⁻ → M(s)
M nke e ji ígwè mee na-arapara n'elu katod. Mgbe electrolysis gwụchara, a na-asa elektrọd ahụ, kpọọ nkụ, jụọ oyi n'ime ihe na-eme ka mmiri ghara ịpụ apụ, wee tụọ ya. Ihe dị iche na oke ya tupu na mgbe electrolysis gasịrị bụ oke nke ígwè e tinyere n'ime ya.
N'aka nke ọzọ, mmeghachi omume oxidation na-emekarị na anode, dịka oxidation nke mmiri iji mepụta oxygen. A ga-ahọrọ ihe mejupụtara electrolyte na-akwado ya, pH, na ikike etinyere iji chịkwaa mmeghachi omume achọrọ ma belata mmeghachi omume ndị ọzọ dịka evolushọn hydrogen na cathode, nke nwere ike imebi ịdị mma nke nkwụnye ego.
Akụkụ na Akụrụngwa
Otu nnwale electrogravimetric a na-ahụkarị gụnyere:
1. Isi iyi ike: nwere ike ịbụ ọkụ eletrik DC nwere iwu ugbu a (galvanostatic) ma ọ bụ iwu nwere ike (potentiostatic).
2. Mkpụrụ ndụ elektrọlizis: arịa iko nke na-ejide ihe ngwọta sample na electrolyte na-akwado ya.
3. Elektrọd na-arụ ọrụ (katode): ebe a na-etinye ígwè ahụ, ọtụtụ mgbe, efere platinum, nickel, ma ọ bụ elektrọd pụrụ iche dị ka "gauze platinum" iji mee ka mpaghara elu ahụ dịkwuo elu.
4. Elektrọd Counter (anode): n'ozuzu ya anaghị agbaze (platinum ma ọ bụ graphite) ka ọ ghara ịgbaze.
5. Sistemụ mkpali: ihe mkpali magnetik ma ọ bụ ihe mkpali igwe iji mee ka nnyefe oke ngwa ngwa (belata mmachi mgbasa).
6. Nhazi nyocha: izi ezi dị elu (ruo 0,1 mg ma ọ bụ karịa) maka ịtụ elektrọd.
Ịdị ọcha nke elektrọd dị oke mkpa. Elu elektrọd ahụ aghaghị ịbụ nke na-enweghị mmanụ, oxides, na ihe ndị na-emerụ emerụ iji hụ na ihe ndị dị n'ime ya na-arapara nke ọma ma na-eguzogide mgbawa.
Ụzọ Njikwa: Ọkụ Na-adịgide Adịgide vs Ike Na-adịgide Adịgide
Enwere ike iji ụzọ abụọ mee electrogravimetry:
1. Electrogravimetry nke na-agbanwe agbanwe (Galvanostatic)
N'ụzọ a, a na-anọgide na-enwe ọkụ eletrik ahụ n'oge niile electrolysis. Uru ya bụ ngwaọrụ dị mfe. Agbanyeghị, ka njupụta ion ígwè na-ebelata, ikike cathode nwere ike ịgbanwe gaa n'ọnọdụ na-adịghị mma karị, na-akpali mmeghachi omume ndị ọzọ (dịka ọmụmaatụ, mbelata nke H⁺ na H₂). N'ihi ya, nkwụnye ahụ nwere ike ịghọ ihe siri ike, oghere, ma ọ bụ na-arapara nke ọma.
2. Electrogravimetry Na-adịgide Adịgide (Potentiostatic)
N'ụzọ a, a na-achịkwa ikike electrode na-arụ ọrụ na uru kpọmkwem ka naanị mmeghachi omume analyte wee mee nhọrọ. Usoro a bara ezigbo uru maka nkewa nhọrọ nke ọtụtụ ọla dabere na ọdịiche dị na ikike mbelata. Ihe ndọghachi azụ bụ na ngwaọrụ ahụ dị mgbagwoju anya karịa (chọrọ potentiostat), na ịchọpụta ọnọdụ kacha mma chọrọ nghọta ka mma nke electrochemistry.
Usoro nke Nyocha Electrogravimetric
Usoro izugbe nke electrogravimetry gụnyere usoro ndị a:
1. Nkwadebe Elektrọd: a na-ehicha elektrọd ahụ, kpọọ nkụ, jụọ oyi na ihe na-eme ka ọ dị jụụ, wee tụọ ya (oke mbụ).
2. Nkwadebe ngwọta: a na-agbaze ihe nlele ahụ ma gbanwee pH ya ma tinye electrolytes ndị na-akwado ya (dịka ọmụmaatụ H₂SO₄, HNO₃, ma ọ bụ nnu na-adịghị arụ ọrụ) iji mee ka ike ikuku dịkwuo elu ma mee ka ọnọdụ kwụsie ike.
3. Electrolysis: a na-etinye ọkụ eletrik ma ọ bụ ike mgbe a na-akpalite ihe ngwọta ahụ. A na-agbanwe oge electrolysis ruo mgbe ion ebumnuche ahụ fọrọ nke nta ka ọ belata kpamkpam.
4. Nnwale mmiri ozuzo zuru oke: enwere ike ime ya site n'iji obere ihe ngwọta ma tinye ihe ụfọdụ iji hụ na ion ígwè adịghị, ma ọ bụ ịhụ ka ọkụ ahụ na-ada ruo ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ efu na njikwa ụfọdụ.
5. Ịsa Elektrọd: A na-eji mmiri e gwepịara egwepịa sachaa elektrọd ahụ iji wepụ elektrọd ọ bụla na-arapara, wee jiri mmanya ma ọ bụ ihe mgbaze na-agbanwe agbanwe sachaa ya iji mee ka ọ kpọọ nkụ ngwa ngwa.
6. Ịkpọcha na ịtụ ihe: a na-akpọ elektrọd ahụ nkụ n'okpomọkụ dịka ụdị nkwụnye ahụ si dị, a na-eme ka ọ dị jụụ na ihe na-ekpo ọkụ, wee tụọ ya (oke ikpeazụ).
7. Ngụkọta nke ọdịnaya: a na-eji oke nke ihe na-akpalite mmiri agbakọọ mole nke ígwè na mkpokọta dị na ihe nlele ahụ.
Ngụkọta kachasị mfe bụ:
– oke ígwè = oke ikpeazụ nke elektrọd – oke mbụ nke elektrọd
– mole nke ígwè = oke ígwè / Mr nke ígwè
– ọdịnaya = moles ma ọ bụ oke ígwè kwa olu ihe nlele
Ihe Ndị Na-emetụta Ịdị Mma nke Sdiment
Ọganiihu nke electrogravimetry dabere nke ukwuu n'otú ihe si dị na mmiri ozuzo ahụ. Ụfọdụ ihe ndị na-ekpebi ihe bụ:
– Njupụta nke ugbu a: Oke oke nke ugbu a na-eme ka ihe ndị dị n'ime ya ghara ịdị nkọ ma dị ka spong. Oke oke nke ugbu a na-eme ka usoro ahụ dị nwayọ ma nwee ike ịbawanye ohere nke mmetọ.
- pH na nhazi electrolyte: na-emetụta ụdị ion metal na asọmpi mmeghachi omume (dịka ọmụmaatụ, evolushọn hydrogen).
– Okpomọkụ: na-eme ka mmeghachi omume na mgbasa dịkwuo elu, mana ọ nwere ike imetụta nkwụsi ike nke ihe na-akpalite ma ọ bụ mmeghachi omume ndị ọzọ.
– Ịkpalite: na-eme ka njem ọtụtụ mmadụ ka ihe ndị dị n'ime ala ahụ dịkwuo otu.
– Ọnụnọ nke ihe ndị na-eme ka ihe dị mgbagwoju anya: ụfọdụ ligands nwere ike ibelata mkpokọta nke ion efu si otú a na-agbanwe ike mmiri ozuzo ma na-enyere aka kewapụ nhọrọ.
Isi ihe mgbaru ọsọ bụ imepụta ihe mkpuchi dị mkpụmkpụ, nke a na-arapara nke ọma, ma dịkwa ọcha. Ihe mkpuchi nke na-ada ngwa ngwa ma ọ bụ nke nwere electrolytes ndị a na-ejide n'ime ya ga-emebi nsonaazụ nha ahụ.
Ngwa na Kemịstrị Nyocha
A na-eji electrogravimetry eme ihe nke ukwuu maka nyocha nke ọla dịka Cu, Ni, Ag, Zn, Pb, Cd, na ndị ọzọ, ma na ihe atụ ụlọ ọrụ mmepụta ihe na gburugburu ebe obibi. Ihe ndị a na-ejikarị eme ihe gụnyere:
– Nchọpụta nke ọdịnaya ọla kọpa na ihe ngwọta mkpuchi (ebe a na-asa ahụ electroplating).
– Nyocha nke nickel na cobalt n'ime ụfọdụ alloys nwere ike ịbụ ntọala maka nkewa.
- Nchọpụta ọlaọcha na ihe nlele foto ma ọ bụ ihe mkpofu nwere ion Ag⁺.
– Nnyocha nke ọla dị arọ na ngwọta mmiri na usoro ígwè.
Na mgbakwunye na mkpebi otu ọnụọgụ, enwere ike iji electrogravimetry dị ka nzọụkwụ nkewa tupu nyocha ọzọ, dịka ọmụmaatụ iji wepụ ụfọdụ nnyonye anya ígwè ka nha spectrophotometric ma ọ bụ titration wee bụrụ nke a na-ahọrọ nke ọma.
Uru na Mmachi
Uru nke electrogravimetry:
1. Ziri ezi ma doo anya n'ihi na nha ahụ dabere na oke.
2. Anaghị achọ ọkọlọtọ titrant dịka ọ dị na titration.
3. Nwere ike nweta nhọrọ dị elu site na njikwa ike.
4. Dabara adaba maka oke ígwè dị n'etiti ruo n'ọkwa dị elu.
Mmachi nke electrogravimetry:
1. Ọ chọrọ oge electrolysis nke nwere ike ịdị ogologo, ọkachasị na ọkwa dị ala.
2. Ọ na-adị mfe ibute nsogbu mmeghachi omume n'akụkụ (dịka ọmụmaatụ hydrogen) na mmetọ ájá.
3. Ọ chọrọ nkà n'ịkwadebe elektrọd na ijikwa ọnọdụ.
4. Ọ dịghị mma maka ndị na-enyocha ihe na-abụghị ọla ma ọ bụ ụdị ndị na-anaghị akpata nsogbu site na elektrọdposition.
Mmechi
Electrogravimetry bụ usoro nyocha ọnụọgụgụ nke na-eji mmiri ozuzo na oke ibu elektrọlik iji chọpụta ọdịnaya ígwè dị na ihe nlele. Ọ bụ ezie na ọ bụ usoro ochie, electrogravimetry ka dị mkpa na kemistri nyocha n'ihi nkenke ya, ụkpụrụ doro anya, na ikike maka nkewa nhọrọ yana njikwa ike. Ihe ịga nke ọma nke usoro a na-ekpebi nke ọma site na njikwa nke paramita dịka ugbu a/ike, pH, mkpali, okpomọkụ, na ịdị ọcha elektrọk. Site na njikarịcha kwesịrị ekwesị, electrogravimetry na-aghọ ngwaọrụ a pụrụ ịdabere na ya maka nyocha ígwè n'ọtụtụ ngalaba, site na ụlọ ọrụ plating ruo na nlekota ígwè dị arọ.
Ọ bụrụ na ịchọrọ, enwere m ike itinye ihe atụ nke mgbakọ ọnụọgụgụ (dịka ọmụmaatụ, mkpebi nke Cu²⁺) ma ọ bụ mepụta ụdị agụmakwụkwọ nke isiokwu ahụ nke zuru oke yana ntụaka na akwụkwọ ndekọ.
