و تئوری
1-1- الکتروشیمی تجزیه
الکتروشیمی تجزیهای، شاخهای از مجموعه وسیع شیمی تجزیه است که راههای تجزیهای مبتنی بر فرایندهای الکتروشیمیایی را مورد بررسی قرار میدهد. برگزیدگی واکنشهای الکتروشیمیایی و دقت بالایی که با آن میتوان پارامترهای مرتبط با این واکنشها را اندازه گرفت، روشهای الکتروشیمیایی تجزیه را در ردیف حساسترین و انتخابیترین روشهای تجزیهای تشخیص و تعیین مقدار قرار میدهد.
یکی از ویژگیهای کمنظیر روشهای الکتروشیمیایی تجزیهای، گسترش دامنه کارایی آنهاست، به طوریکه علاوه بر امکان کاربرد آنها به صورت روشهای مستقل، میتوان از آنها برای آشکارسازی نتایج بسیاری از پدیدههای فیزیکی و شیمیایی استفاده کرد. در حال حاضر، محدوده الکتروشیمی تجزیه از معدود روشهای کلاسیک نظیر پتانسیومتری، آمپرومتری، پلاروگرافی، هدایتسنجی و ترسیب الکتریکی فراتر رفته و روشهای جدیدتری که ثمره تلفیق اطلاعات الکتروشیمیایی با تکنولوژی مدرن الکترونیک است، به میان آمدهاند [1]. از نظر تاریخی کار در زمینه ولتامتری با کشف پلاروگرافی توسط شیمیدان اهل چکاسلواکی، ژروسلاو هیروسکی [1] در اوایل دهه 1920 آغاز شد. وی با انجام ولتامتری تجزیهای درسطح الکترود جیوه)پلاروگرافی) در این زمینه جایزه نوبل را دریافت کرد [2]. در سال 1964 طبقه بندی جالبی توسط نیکولسن[2] و شاین[3] با بهره گرفتن از نتایج حاصل از ولتامتری چرخهای[4] ( (CVو روبش خطی[5] (LSV) روی واکنشهای الکترودی صورت گرفت، به علاوه آنها ولتامتری چرخهای را شبیهسازی[6] کردند[3]. در سال1950 ولتامتری به صورت یک روش کاملا پیشرفته به نظر میآمد. به هر حال دهه 1955 تا 1965 شاهد بروز چندین روش اصلاحی اساسی از روش اولیه بود که به کمک آنها بر بسیاری از محدودیتهای روشهای اولیه غلبه شد. تقویتکننده های عملیاتی با قیمت کم، ابداع دستگاههای تجاری نسبتا ارزان را ممکن ساخت، که از این اصلاحات مهم بهره میگرفتند.
1-1-1- اهمیت و مزایای روش های الکتروشیمیایی
روشهای الکتروشیمیایی در مقایسه با روشهای شیمیایی دارای مزیتهای ویژهای هستند که در زیر برخی از این مزایا بیان شده است:
حال آنکه اگر کاهش نیتروبنزن به طریق شیمیایی عملی شود، محصول واکنش آنیلین میباشد.
- محصولات واکنشهای الکتروشیمیایی اغلب خالصترند و بنابراین نیاز کمتری به انجام مراحل خالصسازی دارند.
-
خرید اینترنتی فایل کامل :
-
- از نظر زیست محیطی، واکنشهای الکتروشیمیایی تحت شرایط ملایم نظیر دمای اتاق و فشار اتمسفر با بهره گرفتن از جریان الکتریکی انجام میشوند.
در مقایسه با روشهای طیفسنجی، دستگاههای مورد استفاده در الکتروشیمی ارزانتر هستند. یک آنالیز طیفسنجی تنها در مورد ملکولهایی می تواند انجام شود که دارای گروه های رنگساز باشند، در غیر این صورت باید مراحل زمانبر و پیچیده مشتقسازی آنالیت را طی کرد. برخلاف روشهای طیفسنجی که اغلب در محلولهای همگن انجام می شود، واکنشهای الکتروشیمیایی در حد فاصل الکترود-محلول انجام میشوند. در اغلب روشهای طیفسنجی نیاز به تهیه محلولهای شفاف و همگن است درحالی که روشهای الکتروشیمیایی در محلولهای کدر نیز قابل اجرا هستند.
روشهای الکتروشیمی تجزیهای، تاثیر متقابل شیمی و الکتریسیته، یعنی اندازه گیری کمیتهای الکتریکی مانند پتانسیل، جریان، بار و ارتباط آنها را با پارامترهای شیمیایی شامل میشوند. چنین استفادهای از اندازه گیریهای الکتریکی برای اهداف تجزیهای، گستره وسیعی از کاربردها را به وجود میآورد که بررسیهای زیستمحیطی، کنترل کیفیت صنعتی و تجزیههای زیست پزشکی را در بر میگیرد.
در دهه های اخیر روشهای الكتروشیمیایی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این روشها در شیمی تجزیه كاربردهای فراوانی دارند از جمله:
1- تعیین مقادیر ناچیز مواد زیستمحیطی
2- جداسازی و خالصسازی تركیبات
3- تعیین ثابتهای سینتیكی و ترمودینامیكی
استفاده از الکترودهای جامد بدون اصلاحگر[1] به تدریج باعث تغییراتی در سطح الکترود به علت جذب گونه های موجود در محلول و یا محصولات تولید شده از واکنشهای الکتروشیمیایی میگردد. این امر به تدریج موجب غیر فعال شدن سطح الکترود می شود که آن نیز به نوبه خود منجر به کاهش حساسیت و تکرارپذیری به علت ممانعت از انتقال بار میگردد. یکی از راه های فایق آمدن بر مشکلات مذکور استفاده از الکترودهای اصلاحشده میباشد.
[1] Modifier
1Herovsky
[2] Nicholson
[3] Shain
[4] Cyclic voltametry
[5] Linear sweep voltametry
[6] Simulation
