I.4.1. Cơ sở của phương phỏp cực phổ
Phương phỏp cực phổ là nhúm cỏc phương phỏp phõn tớch dựa vào việc nghiờn cứu đường cong Vụn-Ampe hay cũn gọi là đường cong phõn cực, là đường cong biểu diễn sự phụ thuộc cường độ dũng điện vào điện thế khi tiến hành điện phõn dung dịch phõn tớch với điện cực giọt thuỷ ngõn. Đường biểu diễn cường độ dũng tại thời điểm sự khử ion cần phõn tớch bị gẫy đột ngột ở phớa trờn, tạo nờn đường gọi là súng cực phổ. Dựa vào vị trớ súng đú cú thể xỏc định thành phần định tớnh của chất điện ly, dựa vào chiều cao của súng cú thể xỏc định hàm lượng của ion bị khử. Phương phỏp này thớch hợp cho việc phõn tớch nhiều ion kim loại như Cd, Co, Cu, Mn, Ni, Sn, Zn, Fe, Bi, U, V và nhiều kim loại khỏc trong cỏc đối tượng : đất, đỏ, quặng, kim loai, hợp kim… Đõy là phương phỏp cú độ chớnh xỏc, độ chọn lọc, độ nhạy và độ tin cậy cao. Khi cỏc hợp chất cú điện thế nửa súng khỏc nhau đủ lớn (thường thỡ khi ΔE1/2
≥ 100 mV) ta cú thể xỏc định đồng thời nhiều hợp chất trong cựng một dung dịch mà khụng cần tỏch chỳng ra khỏi nhau.
Phương phỏp này được Heyrovsky phỏt minh vào năm 1922 và cho đến nay cựng với sự phỏt triển của khoa học kỹ thuật, phương phỏp này ngày càng được cải tiến. Cơ sở của phương phỏp này là dựa trờn phản ứng điện hoỏ của cỏc chất điện hoỏ trong dung dịch điện li trờn điện cực giọt rơi thuỷ ngõn treo theo phản ứng: Ox + ne Kh Trong đú : Ox : Dạng oxi hoỏ Kh : Dạng khử n : Số e trao đổi.
Phương phỏp cực phổ ứng dụng dũng khuếch tỏn, một số trường hợp sử dụng thờm đối lưu, cũn quỏ trỡnh điện chuyển thỡ phải bằng mọi cỏch triệt tiờu nú. Trong mọi trường hợp hầu hết người ta phải triệt tiờu cả dũng điện di và đối lưu để sao cho chất đi tới điện cực chỉ theo hiện tượng khuếch tỏn và dũng sinh ra là dũng khuếch tỏn. Để làm được điều này người ta phải cho vào dung dịch điện phõn một dung dịch nền cú nồng độ gấp cỡ 10 ữ 100 lần hoặc 1000 lần so với chất phõn tớch.
- Quỏ trỡnh xảy ra trờn điện cực giọt catot thuỷ ngõn:
Điện cực so sỏnh được sử dụng cú diện tớch lớn, điện cực chỉ thị thuỷ ngõn cú diện tớch bộ. Qỳa trỡnh xảy ra ở điện cực chỉ thị chủ yếu trờn thuỷ ngõn. Nếu trong dung dịch khụng cú quỏ trỡnh nào phụ thỡ thế và dũng cú mối quan hệ : I = E / R
Phản ứng trờn điện cực xảy ra : Mn+ + ne + Hg M(Hg)
Thế điện cực catot được xỏc định:
RT CMn+ . aHg . fMn+EK = Eo + ln