О т и з д а т е л ь с т в а | 5 |
Предисловие к русскому изданию | 7 |
П р е д и с ло в и е | 9 |
|
I. Принцип полярографии | 11 |
1. Возникновение полярографии | 11 |
Электрокапиллярные явления | 11 |
2. Простейшая полярографическая схема | 18 |
Влияние сопротивления делителя напряжения | 19 |
3. Поляризация ртутного капельного электрода и процессы деполяризации | 20 |
4. Кривые зависимости тока от потенциала при отсутствии концентрационной |
поляризации. Экспоненциальная форма кривых | 24 |
5. Полярограф | 26 |
Л и т е р а т у р а | 27 |
|
II. Поляризуемые, электроды, используемые в полярографии | 29 |
А. Ртутные капиллярные электроды | 29 |
1. Ртутный капельный электрод | 29 |
а. Механическое регулирование периода капания | 35 |
б. Специальные капельные электроды | 35 |
в. Висящая ртутная капля | 36 |
г. Вращающийся и вибрирующий капельные электроды | 38 |
д. Преимущества ртутного капельного электрода | 38 |
2. Струйчатый ртутный электрод | 39 |
Преимущества ртутного струйчатого электрода | 41 |
Б. Стационарные ртутные электроды | 41 |
В. Твёрдые электроды | 42 |
Л и т е р а т у р а | 43 |
|
III. Ёмкостный ток | 46 |
Интегральная и дифференциальная ёмкость двойного электрического |
слоя | 51 |
Л и т е р а т у р а | 53 |
|
IV. Влияние сопротивления электролита на полярографические кривые | 54 |
Л и т е р а т у р а | 56 |
|
V. Миграционные токи | 57 |
А. Влияние концентрации индифферентного электролита | 57 |
1. Восстановление катионов | 58 |
2. Восстановление анионов | 60 |
3. Окисление катионов | 61 |
4. Анодная деполяризация анионов | .61 |
Б. Экзальтация миграционного тока | 61 |
Л и т е р а т у р а | 64 |
|
VI. Диффузионный ток | 65 |
Введение | 65 |
1. Диффузия к стационарным электродам | 65 |
Линейная диффузия | 65 |
Сферическая диффузия | 68 |
2. Линейная диффузия к растущему капельному электроду — уравнение |
Ильковича | 69 |
3. Следствия из уравнения Ильковича | 75 |
а. Зависимость диффузионного тока от концентрации | 75 |
б. Зависимость диффузионного тока от высоты ртутного столба, |
характеристик капилляра и потенциала | 77 |
4. Влияние температуры на диффузионный ток | 80 |
5. Поправка на сферическую диффузию в уравнении Ильковича | 82 |
6. Сравнение данных эксперимента с первоначальным уравнением Ильковича |
и с уравнением, исправленным на сферическую диффузию | 84 |
А. Допущения, сделанные при выводе уравнения диффузионного тока | 84 |
Б. Результаты экспериментальной проверки уравнений |
диффузионного тока | 86 |
7. Ртутный амальгамный капельный электрод | 96 |
8. Коэффициенты диффузии | 97 |
9. Влияние вязкости раствора и комплексообразования на диффузионный |
ток | 100 |
10. Диффузионный ток на струйчатом электроде | 101 |
11. Вращающийся дисковый электрод | 103 |
12. Вращающийся ртутный капельный электрод | 106 |
Л и т е р а т у р а | 107 |
|
VII. Уравнение обратимой полярографической волны | 111 |
1. Уравнение катодной волны | 112 |
2. Уравнение анодной волны | 114 |
3. Уравнение анодно-катодной волны | 115 |
4. Анализ обратимых полярографических волн | 118 |
5. Съёмка производных полярографических кривых | 119 |
6. Значение потенциалов полуволны | 122 |
7. Влияние ионной силы на потенциалы полуволны | 124 |
8. Уравнение полярографической кривой с учётом сферической диффузии | 125 |
9. Кривые i — t при различных потенциалах обратимой |
полярографической волны | 126 |
10. Уравнение обратимого процесса на ртутном висящем капельном |
электроде | 130 |
Л и т е р а т у р а | 132 |
|
VIII. Обратимые диффузионные процессы. Комплексные ионы | 134 |
1. Обратимое восстановление комплекса до металла | 134 |
2. Ступенчатое образование комплексов, катионы металлов которых |
восстанавливаются с образованием амальгамы | 139 |
3. Определение среднего коэффициента диффузии | 142 |
4. Восстановление комплексов с изменением валентности |
катиона-комплексообразователя | 143 |
5. Ступенчатое восстановление комплексов | 145 |
Л и т е р а т у р а | 145 |
|
IX. Обратимое восстановление органических веществ | 147 |
Л и т е р а т у р а | 150 |
|
X. Выделение ионов ртути. Образование солей и комплексов ртути | 151 |
1. Выделение ионов ртути Hg22+ и Hg2+ | 151 |
2. Восстановление комплексов ртути | 152 |
3. Анодное растворение ртути | 154 |
4. Образование нерастворимых солей ртути | 155 |
5. Образование комплексных соединений ртути | 158 |
Л и т е р а т у р а | 161 |
|
XI. Полярографические кривые при образовании семихинонов и димеров | 162 |
1. Полярографические кривые образования семихинонов | 162 |
2. Полярографические кривые при полной димеризации семихинона | 165 |
Л и т е р а т у р а | 167 |
|
XII. Диффузионные токи в небуферных средах и в средах с недостатком |
комплексообразующего реагента | 168 |
1. Диффузионные токи в небуферных и недостаточно забуференных средах | 168 |
а. Небуферные растворы | 168 |
б. Диффузионные токи в недостаточно забуференных средах | 171 |
2. Диффузионные токи комплексов при недостатке комплексообразующего |
реагента | 172 |
3. Реакции продуктов деполяризации с другим деполяризатором | 175 |
Л и т е р а т у р а | 176 |
|
XIII. Смешанные токи. Одновременное протекание процессов окисления |
и восстановления | 177 |
Л и т е р а т у р а | 181 |
|
XIV. Необратимые электродные процессы | 182 |
1. Приближённый вывод уравнений для медленной электрохимической |
реакции | 185 |
2. Точное решение | 186 |
3. Кривые i — t, соответствующие необратимым процессам | 193 |
4. Полярографические кривые необратимых электродных процессов, |
снятые на висящей ртутной капле | 194 |
5. Необратимое восстановление комплексов | 197 |
Комплексы и скорость электродного процесса | 202 |
6. Определение энергии активации необратимого электродного процесса | 203 |
7. Двойной электрический слой и скорость электрохимической реакции | 204 |
а. Свойства двойного электрического слоя | 204 |
б. Влияние строения двойного электрического слоя на скорость |
необратимого процесса | 208 |
8. Восстановление катионов | 209 |
А. Разряд иона водорода — перенапряжение водорода | 209 |
Б. Другие примеры | 214 |
9. Восстановление анионов и необычная форма их полярографических |
кривых | 216 |
а. Влияние индифферентных электролитов на потенциал выделения |
и потенциал полуволны | 216 |
б. Предельные токи анионов | 219 |
в. Объяснение особенностей волн восстановления анионов | 224 |
г. Восстановление анионов NO3- и разрывы непрерывности (изломы) |
на полярографических кривых | 227 |
д. Невосстанавливающиеся анионы | 229 |
10. Полярография органических соединений | 230 |
Зависимость между потенциалами полуволны и строением органических |
соединений | 233 |
Л и т е р а т у р а | 234 |
|
XV. Методы, основанные на измерении предельных токов | 240 |
А. Титрование по предельному току (амперометрическое или |
полярометрическое титрование) | 240 |
Введение | 240 |
Уравнение кривой титрования | 241 |
Виды титрования | 242 |
Приборы | 244 |
Б. Полярографическая кулонометрия | 246 |
1. Определение числа электронов n | 246 |
Введение | 246 |
а. Кулонометрия на ртутных электродах с большой поверхностью | 246 |
б. Кулонометрия с ртутным капельным электродом | 247 |
в. Нахождение значения n по наклону кривой зависимости предельного |
тока от времени | 250 |
г. Определение значения n путём электролиза с постоянной |
по величине силой тока | 251 |
2. Кулонометрия в полярографическом анализе | 252 |
а. Раздельное определение двух деполяризаторов с одинаковыми |
потенциалами полуволны | 252 |
б. Полярокулонометрия | 253 |
В. Исследование кинетики гомогенных реакций в растворах | 253 |
Введение | 253 |
Основы метода исследования | 253 |
Основные соотношения кинетики, выраженные через предельный ток | 254 |
Изучение быстрых реакций | 256 |
Фотополярография | 258 |
Л и т е р а т у р а | 259 |
|
XVI. Адсорбционные явления на ртутном капельном электроде | 262 |
А. Полярографические токи, обусловленные адсорбцией |
электрохимически активных веществ | 263 |
1. Обратимые процессы | 263 |
а. Адсорбция деполяризатора | 263 |
б. Адсорбция продукта электрохимической реакции | 266 |
2. Необратимые процессы | 270 |
Б. Влияние адсорбции электрохимически неактивных веществ на |
полярографические токи | 274 |
1. Торможение и ускорение электродных процессов поверхностноактивными |
веществами | 274 |
2. Поверхностноактивные вещества | 277 |
3. Качественное объяснение влияния поверхностноактивных веществ |
на электродные процессы | 277 |
а. Активационный механизм | 277 |
б. Торможение химической реакции | 278 |
в. Замедление или ускорение собственно электрохимической стадии |
процесса | 279 |
4. Количественный учёт влияния поверхностноактивных веществ |
на электродные процессы | 279 |
а. Скорость образования адсорбционного слоя | 280 |
б. Некоторые допущения, упрощающие рассмотрение вопроса |
о влиянии адсорбционного слоя на скорость электродного процесса | 283 |
в. Влияние адсорбции на токи в случае необратимых процессов | 284 |
г. Влияние поверхностноактивных веществ на обратимые |
электрохимические процессы при диффузионном ограничении |
скорости адсорбции | 305 |
д. Случай, когда медленной стадией является собственно адсорбция |
поверхностноактивных веществ на электроде | 308 |
Л и т е р а т у р а | 312 |
|
XVII. Кинетические токи | 316 |
Введение | 316 |
А. Реакции, предшествующие собственно электрохимической стадии | 318 |
1. Токи, определяемые скоростью дегидратации | 319 |
а. Восстановление формальдегида в буферных средах | 319 |
б. Восстановление формальдегида в небуферных средах | 332 |
в. Восстановление некоторых других веществ с гидратированной |
альдегидной группой | 334 |
2. Токи, определяемые скоростью рекомбинации анионов кислот с ионами |
водорода и скоростью диссоциации комплексов | 336 |
а. Восстанавливающиеся кислоты | 336 |
б. Невосстанавливающиеся кислоты | 341 |
в. Диссоциация комплексов | 345 |
3. Предельные токи моносахаридов | 347 |
4. Токи, ограниченные распадом неактивного димера на электрохимически |
активные мономеры | 350 |
5. Определение констант устойчивости комплексов из значений |
потенциалов полуволн кинетических токов | 353 |
Б. Реакции, сопровождающие перенос электрона — каталитические |
электродные процессы | 357 |
1. Каталитические реакции первого порядка | 358 |
Решение на основе приближённого метода | 358 |
Точное решение | 359 |
Примеры каталитических реакций | 362 |
2. Каталитические реакции второго порядка | 365 |
Решение деполяризационной задачи приближённым методом | 365 |
3. Частичная регенерация деполяризатора | 367 |
Разложение, перекиси водорода каталазой | 367 |
Диспропорционирование ионов пятивалентного урана | 368 |
В. Химические реакции, протекающие после электрохимической стадии | 369 |
1. Мономолекулярные реакции | 369 |
2. Бимолекулярные реакции | 371 |
3. Электродные процессы, при которых в электрохимической стадии |
образуются неустойчивые промежуточные продукты, вступающие |
в последующие химические реакции | 373 |
Л и т е р а т у р а | 375 |
|
XVIII. Каталитические токи водорода | 381 |
Катализ металлами группы платины | 381 |
Каталитическое выделение водорода под действием веществ, |
присутствующих в растворе | 383 |
1. История вопроса | 383 |
2. Влияние рН и концентрации буфера на каталитические предельные |
токи водорода | 383 |
3. Особенности каталитических токов | 384 |
Кривые i — t | 385 |
Тангенциальные; движения | 385 |
4. Каталитически активные функциональные группы | 386 |
5. Механизм каталитического выделения водорода | 387 |
а. Теория Гейровского | 387 |
б. Представления Фрумкина и Андреевой | 388 |
в. Схема Штакельберга | 389 |
г. Концепция Майрановского | 390 |
д. Обратимое восстановление катализатора ВН+ | 391 |
е. Необратимые каталитические волны | З92 |
6. Каталитические волны водорода в буферных растворах в присутствии |
солей кобальта | 395 |
а. Зависимость каталитических токов от состава раствора | 395 |
б. Каталитически активные вещества и функциональные группы | 397 |
в. Теория катализа в присутствии солей кобальта | 398 |
г. Практическое применение каталитической реакции белков | 399 |
Л и т е р а т у р а | 400 |
|
XIX. Полярографические максимумы | 402 |
А. Максимумы первого рода | 402 |
Введение | 402 |
1. Возникновение и свойства максимумов первого рода | 403 |
2. Подавление максимумов первого рода | 407 |
3. Полярность максимумов первого рода | 409 |
4. Движение электролита при появлении максимумов первого рода | 412 |
5. Теоретическое объяснение возникновения максимумов первого рода | 415 |
Б. Максимумы второго рода | 422 |
Введение | 422 |
1. Возникновение и свойства максимумов второго рода | 422 |
2. Подавление максимумов второго рода | 424 |
3. Движение электролита в случае максимума второго рода | 426 |
4. Теоретическое объяснение возникновения максимумов второго рода | 426 |
В. Одновременное появление максимумов первого и второго рода | 429 |
Г. Другие максимумы | 430 |
Д. Практическое использование полярографических максимумов | 432 |
Л и т е р а т у р а | 432 |
|
XX. Полярография в неводных средах и расплавах | 436 |
Введение | 436 |
1. Электроды сравнения и влияние падения потенциала iR | 437 |
2. Некоторые наиболее часто применяемые растворители | 438 |
а. Спирты | 438 |
б. Уксусная кислота | 439 |
в. Серная кислота | 440 |
г. Муравьиная кислота | 440 |
д. Жидкий аммиак | 440 |
е. Ацетонитрил | 441 |
ж. Этилендиамин | 443 |
з. Некоторые другие растворители | 443 |
3. Полярография в расплавах | 443 |
Л и т е р а т у р а | 445 |
|
XXI. Средние токи на переключателе Калоусека | 448 |
А. Средние токи при поляризации квадратно-волновым напряжением | 448 |
Введение | 448 |
1. Выбор вспомогательного напряжения и характер регистрируемых |
i — E-кривых | 450 |
2. Более поздние варианты переключателя | 454 |
3. Результаты исследований с переключателем | 454 |
4. Расчёт токов, получаемых на переключателе Калоусека | 455 |
а. Величины токов обратимых электродных процессов | 455 |
б. Кинетические токи на плоском и стационарном сферическом |
электродах | 458 |
в. Средние токи необратимых электрохимических реакций | 459 |
г. Ёмкостные токи | 461 |
Б. Методы, в которых используются принципы, близкие к принципу |
переключателя Калоусека | 461 |
Л и т е р а т у р а | 466 |
|
XXII. Осциллографическая полярография | 468 |
Введение | 468 |
А. Осциллографическая полярография при заданном напряжении | 470 |
1. Импульсные методы | 471 |
а. Ток заряжения | 472 |
б. Ток, обусловленный протеканием электрохимической реакции | 474 |
в. Виды и формы импульсов | 479 |
2. Многоцикличные методы | 480 |
Аппаратура осциллографической полярографии с заданным |
напряжением | 481 |
Б. Осциллографическая полярография при заданной силе тока | 483 |
1. Метод импульса тока (хронопотенциометрия) | 484 |
Аппаратура | 488 |
2. Осциллографическая полярография с наложением переменного тока | 488 |
а. Кривые Е — t | 488 |
б. Кривые dE/dt — f(t) | 492 |
в. Кривые dE/dt — f(E) | 495 |
Л и т е р а т у р а | 499 |
|
Таблицы потенциалов полуволн | 502 |
Пояснения к таблице А | 502 |
Пояснения к таблице Б | 503 |
Условные обозначения и сокращения | 503 |
А. Таблица потенциалов полуволн неорганических веществ |
(по отношению к нас. к. э.) | 504 |
Б. Таблица потенциалов полуволн важнейших органических |
соединений (по отношению к нас. к. э.) | 519 |
Общая литература по полярографии | 534 |
Обозначения, принятые в книге | 536 |
У к а з а т е л ь а в т о р о в | 540 |
П р е д м е т н ы й у к а з а т е л ь | 544 |