Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Similar to Electrochemistry part5
Similar to Electrochemistry part5 (20)
More from Awad Albalwi
More from Awad Albalwi (20)
Electrochemistry part5
- 2. تعتمد هذه الطرق على القياسات الكهربائية التي تشمل التيار current والمقاومة resistance و الجهد potential في الخاليا الكهروكيميائية electrochemical cells . الكهروكيميائ التحليل طرق إلى مدخل ي 1 - التحليل المباشر Direct methods of analysis : تقاس الخاصية الكهربائية كما بالشكل ( 1 ) ( الجهد االمث ) للمحاليل القياسية والمجهول و برسم العالقة بين الجهد ولوغاريتم التركيز ومنها يمكن التعرف على تركيز المج هول . لذا يمكن استخدام هذه الخواص ( تيار ، مقاومة ، جهد ) والتي تعتمد بدورها على المحالي ل المكونة للخاليا ،الكهروكيميائية في التحليل الكمي quantitative analysis والنوعي qualitative analysis . رئيسي قسمين الكهروكيميائي التحليل طرق تتضمن وهما ن :
- 4. االسنان ومعجون الماء في الفلوريد تركيز قياس using Fluoride ion selective Electrode https://www.youtube.com/watch?v=W6oOC3cqpYI
- 5. مباشر الغير التحليل ( المعايرات ) Inderct methods of analysis (titrations) : تقاس الخاصية الكهربائية ( الجهد االمث ) أثناء المعايرة باستخدام أقطاب مناسبة وبرسم العالقة بين الجهد والحجم المضاف شكل رقم ( 2 ) يمكن إيجاد نقطة التكافؤ ثم يتم حساب تركيز المجهول بالطرق الحسابية الخاصة بالمعايرات .
- 6. مباشر الغير التحليل ( المعايرات ) Inderct methods of analysis (titrations) :
- 7. الثالثة الوحدة الجهدية الطرق Potentiometery. The use of Electrodes to measure Voltages that provide Chemical information is Called Potentiometery. مقياس يسمي كيميائية معلومات يعطي الذي الجهد لقياس االقطاب استخدام الجهد Electrode : An electrode is a solid electric conductor that carries electric current into non-metallic solids, or liquids, or gases, . Such as Pt wire that can transfer electrons to or from analyte . وسط الى الكهربائي التيار ينقل كهربائي موصل هو القطب والغازات السوائل مثل معدني غير If the Electode response to the analyte , it is called Indicator electrode. المحلله للمادة يستجيب القطب اذا ( او ايون مثل جزيئ ) The electrode in the second half cell is called Reference Electrode.مرجع قطب يسمى الخلية من الثاني النصف في القطب The Cell Voltage is the difference between the variable potential of the analyte half cell and the constant potential of reference electrode
- 8. 1 - الفاعلة األقطاب ( األدلة أقطاب ) Indictor electrodes : 1 - الفاعلة األقطاب ( األدلة أقطاب ) Indictor electrodes : 1 - األقطاب الزجاجية Slide 15 2 - األقطاب الترسيب ية ، 3 - أقطاب السوائل ، 4 - أقطاب الغازات ، 5 - أقطاب األنزيمات .
- 9. 2 - المرجعية األقطاب Reference electrodes Eref : 2 - المرجعية األقطاب Reference electrodes Eref : 1 - المشبع الكالوميل قطب Saturated Calomel Electrode (SCE) : 2 - الفضة قطب / الفضة كلوريد Silver/Silver Chloride Electrode : تعتبر الطرق الجهدية إحدى طرق التحليل الكهروكيميائي المعتمدة لتحديد / قيا س تركيز عنصر او مركب الطرق الجهدية من تقنيات التحليل الكهروكيميائى وتختلف عن الخلية الجلفانية أنه ا ال يمر فيها تيار ااعملي ولكن يمكن قياس جهد المحلول حيث يتم قياس الجهد للمحلول المراد تحليل ه باستخدام أجهزة مثل جهاز قياس الجهد ( جهاز الرقم الهيدروجيني أو جهاز األيون ميتر ) تحت ظروف محكمة باستخدام نوعين من األقطاب وهما :
- 10. 1 - الفاعلة األقطاب ( األدلة أقطاب ) Indictor electrodes : أو الفاعل القطب يسمى القطب الدليل القطب هذا عند مايحدث نتخذ ألننا اإلسم بهذا االدلي المحلول فى التركيزات لتحديد المح فى بوضعه القياس بعملية يقوم الذى وهو لول . جهد هذا النوع من األقطاب Eind يعتمد على تركيز أيون معين وهو األيون المراد قياس تركيزه ومن أمثلة هذا قطب الزجاج الذي يتابع أيون الهيدروجين ( H+ ) وهنالك أقطاب أخرى مثل قطب النترات ( NO3 - ) والكلوريد ( Cl- ) والفلوريد ( F- ) ..... الخ . وسوف نتناولها فيما بعد .
- 11. 2 - المرجعية األقطاب Reference electrodes Eref : هذا النوع Eref جهده ثابت وال يعتمد على تركيز المادة المراد تحليلها ويستخدم لتكملة الدائرة الكهربائية ومن أمثلة هذا النوع قطب الكالوميل المشبع يكون ضمن هذا القطب ا لمكون الثالث والمهم في الطرق الجهدية وهي القنطرة الملحية والتي تمنع اختالط محلول المادة المراد تحليلها مع محلول قطب المرجع . ينشأ عبر هذه القنطرة جهد ثابت وبسيط يسمى جهد اتصال السائل (Ej) وعليه يكون ترتيب خلية تحليل الجهد كما بالشكل رقم ( 1 ) . رقم شكل ( 1 :) ال تحليل خلية تكون لمكونات توضيحي رسم جهد .
- 12. جهد االتصال ( Ej ) ينشأ عند سطح التالمس بين محلولين مختلفين في تركيبهما الكيميائ ي ويعود هذا الختالف سرعة األيونات ، وعند حساب جهد الخلية فى تلك الحالة فإن قيمة جهد االتصال ( Ej ) تكون مضافة على جهد الخلية الفعلى ولهذا السبب فإن جهد االتصال يجب أن يكون في أق ل قيمة ممكنة و ثابتة حتى ال تؤثر في قياسات جهد الخلية . ال توجد طريقة إللغاء جهد االتصال ولكن من الممكن تقليلها إلى أقل قيمة وذلك باس تخدام قنطرة ملحية salt bridge سرعة أيوناتها متقاربة (KCl) . Ecell measured = Ecell + Ej المستخدم الجهاز يتكون للقياس من الجهدية الطرق في فولتيمتر ذ و عالية مقاومة ، قط ب مرجع دليل وقطب ،التالية بالمعادلة كتابته يمكن أعاله الخلية وجهد ، وبما أن جهد قطب المرجع وجهد اتصال السائل ثابت فإن جهد الخلية المقاس يعبر عن قط ب الدليل والذي يعبر بدوره عن المحلول المغموس فيه . جهد العينة يعتمد على تركيز الع ينة حسب معادلة نيرنست لذا يستفاد من هذه العالقة لتقدير تركيز العينة إما بالطرق الجهدية ا لمباشرة أو بالطرق الجهدية الغير مباشرة كما سيأتي ذلك ااالحق . Ecell = Eind – Eref + Ej
- 14. Ion Selective Electrode االأو : االنتقائية األقطاب ( الدليل أقطاب ) Ion Selective Electrode : األقطاب االنتقائية عبارة عن أقطاب تستجيب أليون معين بصورة انتقائية في وجود األ يونات األخرى ، أي أن القطب االنتقائي يعتمد جهده على تركيز أيون معين وعليه يكون لكل أيون قطب خاص به . هذه األقطاب تسمى ااأيض بأقطاب األدلة indicator electrodes تأتي هذه األقطاب تحت مجموعة رئيسية وهي : 1 - األقطاب الزجاجية 2 - األقطاب الترسيب ية ، 3 - أقطاب السوائل ، 4 - أقطاب الغازات ، 5 - أقطاب األنزيمات .
- 15. 1 - الزجاجية األقطاب Glass Electrodes : هنالك العديد من األقطاب الزجاجية التي تستجيب أليونات مختلفة منها البوتاسيو م و الصوديوم والهيدروجين وهذا األخير يعرف بقطب الزجاج الهيدروجيني pH glass electrode بتغيير مكونات الزجاج يمكن تغيير انتقائية القطب تجاه أيون معين ، االفمث قطب الهيدروجين الذي يستخدم لقياس الرقم الهيدروجيني يتكون من . 22 % الصوديوم أكسيد Na2O 6 % الكالسيوم أكسيد Ca O و 72 % السليكون أكسيد SiO2
- 16. • Types of membrane • • A membrane is considered to be any material that separates two solutions • وداخلي خارجي محلولين بين فاصل يعتبر الزجاجي الغشاء • • It is across this membrane that the charge develops. • الكهربائية الشحنة في فرق تتولد الغشاء عبر • • Several types of sensing electrodes are commercially available • االقطاب من مختلفة انواع • • They are classified by the nature of the membrane material used to construct the electrode • الغشاء مادة تركيب طبيعة حسب على تعتمد االقطاب هذه • • It is this difference in membrane construction that makes an electrode selective for a particular ion. • االيونات من معين نوع لقياس اختياري القطب يجعل القطب غشاء منها المصنوع المادة في االختالف
- 21. رقم الشكل ( 4 :) تحليلية خلية فى مدمج الزجاج قطب .
- 22. 1 - وجود قطب الكالوميل المشبع والمستخدم كقطب مرجع خارجي ( جهده ثابت ) لتكملة الد ائرة . اآل التحليل خلية تركيب من ونالحظ تي : 2 - وجود قطب الفضة / كلوريد الفضة داخل قطب الزجاج والمستخدم كقطب مرجع داخلي وذلك لتوصيل قطب الزجاج ااكهربائي . الجه أنواع مناقشة قبل اآلتي مالحظة يجب د : ممك الهيدروجين أيون تركيز أو لفاعلية الزجاج غشاء تحسس يجعل الذى هو التفاعل وهذا اان . 1 - األيونات األحادية مثل Na+ و K+ هي المسئولة عن التوصيل الكهربائي داخل البنية التشا بكية للزجاج . 2 - لكي يعمل قطب الزجاج كقطب لقياس الرقم الهيدروجيني يجب أن هّييم ( بالتنقيع ف ي الماء ) سطح الغشاء الزجاجي ويحدث أثناء التنقيع التبادل التالي :
- 23. 1 - 2 - الزجاج قطب في الجهد أنواع : إثنين الفضة لقطبي منهما / الفضة كلوريد (EAg,AgCl) المشبع والكالوميل (ESCE) ويعتبر ثابتة قيمة ذات جهديهما . الجهد الثالث والذي يسمى جهد إتصال السائل (Ej) Liquid Junction Potential ويكون عبر القنطرة الملحية والذي يفصل ما بين محلول قطب المرجع الخارجي ( الكالوميل ) والمحلول المراد ،تقديره وهذا الجهد يجب أن يكون ااثابت وذا ق يمة بسيطة ااجد . الجهد الرابع والمهم هو جهد الحدود (Eb) boundary potential والذي يتغير حسب تركيز أيون الهيدروجين في المحلول .
- 25. رقم شكل ( 5 :) الحدود جهد لنشأة توضيحي رسم . فإن ذلك على اابناء الخلية جهد Ecell على فقط يعتمد الغشاء جهد E1 والذي يحدث على السطح الخارجي الهيدروج أيونات تركيز على ويعتمد العينة لمحلول المالمس ين .
- 26. مما طويلة لفترة القطب تخزين عند وخاصة الزمن مع ببطء يتغير الالتماثل جهد يؤدي المطلقة الهيدروجيني الرقم قراءات على يؤثر وبالتالي الغشاء جفاف إلى . من هذه العالقة يتضح أن قطب الزجاج يعطي استجابة وقدرها ، (0.0592 V) عند الرقم هيدروجيني 1.0 = .(pH = 1.0) جهد الالتماثل جهد بسيط ينشأ عبر الغشاء و يكون ااموجود حتى ولو كان المحلول على جانبي الغشاء متماثل ، هذا النوع من الجهد مرتبطـ بتركيب الغشاء الزجاجي و الت أثير الكيميائي والميكانيكي على سطح الغشاء الخارجي ودرجة تميه الغشاء . الثابت K عبارة عن جهد قطبي المرجع ( قطب الكالوميل + قطب الفضة كلوريد الفضة الداخل ي ) وجهد الغشاء الداخلي لوجود (E2) H+ والذي يعرف بجهد الالتماثل asymmetry potential . لذا ال بد من معايرة قطب الزجاج بصورة دورية باستخدام محاليل منظمة Buffer solutions pH = 7 و pH = 9 أو pH = 7 و pH = 4 ويجب أن يترك القطب اادائم داخل كمية من الماء المقطر للحفاظ على درجة التميه . وتسم الهيدروجين أيون تجاه الزجاج قطب أداء على تؤثر التي العوامل بعض هنالك هذه ى والحامضية القاعدية باألخطاء .
- 30. المستخدمة األجهزة الجهد قياسات فى : في هذا النوع يستخدم جلفانوميتر ويتم فيه قياس الجهد عن طريق التحكم في المقاومة R وخلية قياسية الغرض منها إمداد الدائرة الكهربائية بجهد مساوي لجهد خلية العينة ولكن في االت جاه المعاكس وذلك لمنع مرور التيار الكهربائي بشكل عكسى كما بالشكل رقم ( 2 ) . يستخدم ما يسمى جهاز مقياس الجهد potentiometer لقياس جهد القطب ذات المقاومة المنخفضة . الخمود نقطة إلى الوصول عند ( صفر يقرأ جلفانوميتر ) العينة جهد يكون ( المجهول ) مساو لجهد ي العينة جهد معرفة يتم وهكذا الخلية .