Instrumentele DEEL 3

Conductometrie is het meten van het geleidingsvermogen van een oplossing.

Het specifiek geleidingsvermogen (𝛾) wordt berekend als Gedeeld geleidingsvermogen (G) gedeeld door de celconstante (L/A).

De geleidbaarheid van een oplossing kan gemeten worden door middel van een dompelcel.

Enkele toepassingen van conductometrie zijn conductometrische titraties, bepaling van zuiverheid van gedestilleerd H2O, bepaling van de concentratie van oplossingen en als detector bij chromatografie.

Potentiometrie is gebaseerd op het meten van de elektromotorische kracht (EMK) en wordt gebruikt voor kwantitatieve analyse.

Bij potentometrie wordt de activiteit van ionen gemeten bij verschillende concentraties.

Solvatatie verwijst naar watermoleculen die ionen omringen in een verdunde elektrolytoplossing.

Galvanische cellen leveren energie en hun elektromotorische kracht (EMK) wordt gemeten bij potentometrie voor kwantitatieve analyse.

Enkele toepassingen van conductometrie zijn conductometrische titraties, bepaling van zuiverheid van gedestilleerd H2O, bepaling van de concentratie van oplossingen en als detector bij chromatografie.

Ampèremetrie meet de stroomsterkte in elektrolytische cellen, terwijl coulometrie de hoeveelheid lading (elektrolyse) meet.

Het doel van een biosensor is om een signaal te produceren dat evenredig is met de concentratie aan het te analyseren component.

De zuurstofelektrode meet de hoeveelheid zuurstof door middel van elektrolyse en wordt vaak gebruikt in glucosemeters.

Voltammetrie meet de concentratie door de grootte van de diffusiestroom te meten, terwijl coulometrie de concentratie van een stof meet die gevormd wordt bij een elektrolyse reactie door de elektriciteit te meten.

De gemeten potentiaal van CO2 wordt bepaald door de uitwisseling van CO2 volgens de wet van Nernst.

Bij analytische potentiometrische methoden worden H+, Na+, Ca2+ en Cl− gemeten.

Ampèrometrie is gebaseerd op het meten van de stroomsterkte om de concentratie te bepalen.

Enkele voorbeelden van toepassingen van biosensoren zijn in klinische en medische diagnostiek, landbouw en veterinaire analyse, procesbeheersing, en analyse van voedingsmiddelen en farmaca.

Glucosemeters werken op basis van ampèrometrie door gebruik te maken van het meten van de stroomsterkte om de concentratie van glucose te bepalen.

Het doel van een enzym-elektrode is om deeltjes om te zetten tot eenvoudig meetbare ionen met behulp van een enzym en een ion-selectieve elektrode.

Enkele voorbeelden van materialen die gebruikt worden als omzetter in biosensoren zijn elektrochemisch, optisch, apèrometrisch en caloriemetrisch.

Bij coulometrie wordt de concentratie van een stof gemeten die gevormd wordt bij een elektrolyse reactie door de elektriciteit te meten.

Het doel van een gas-doorlaatbaar membraan in combinatie met een pH glaselektrode is om de gemeten potentiaal te bepalen op basis van de uitwisseling van CO2 volgens de wet van Nernst.

De activiteit van een oplossing die gelijk is aan de concentratie, die wordt bereikt door de oplossing te verdunnen.

Overdracht van elektronen van de elektrode naar de deeltjes in de oplossing, en overdracht van elektronen van de deeltjes in de oplossing naar de elektrode.

Het vergelijken van de grootte van elektrodepotentialen, gemeten bij 298 K en met alle opgeloste componenten aanwezig, relatief tegen de standaard waterstofelektrode (SHE).

Ecel = Ered – Eox ~ 1.1 V.

De Nernst-vergelijking is van toepassing: E = E° – RT ln Q, waarbij Q de reactiequotiënt is.

Het contact tussen twee halfcellen, waarbij geen menging plaatsvindt en er beperkte migratie is op het contactpunt, resulterend in een kleine spanningsverschil, vaak aangeduid als de vloeistofjunctiepotentiaal (LJP).

Door het meten van het potentieel van een galvanische cel met behulp van de Nernst-vergelijking, waarbij een referentie-elektrode (re) en de standaardpotentiaal (ise) nodig zijn.

De elektrode mag niet chemisch reageren en het oppervlak van de elektrode moet onveranderd blijven.

Door het toevoegen van een geconcentreerde oplossing van het elektrolyt (isa) dat niet deelneemt aan de elektrodereactie, waardoor de activiteit constant blijft voor elke concentratie.

De tijd die nodig is om een potentiaal in te stellen.

De referentie-elektrode heeft een constante potentiaal en is niet afhankelijk van de concentratie van het te meten ion.

Hg2Cl2 (calomel), Ag/AgCl en Hg2SO4.

Door het meten van de spanning tussen de referentie-elektrode en het ionselectieve membraan.

Omdat glasmembranen slechte geleiders zijn en een hoge impedantie nodig is om metingen te kunnen doen met een mV-meter.

H+ en Na+.

De concentratie van het ion (C), de grootte van het totaalvolume van de oplossing, de roersnelheid, de manier van C-wijziging, interfererende ionen en de temperatuur.

Omdat deze membranen gevoelig zijn voor andere anionen als Br- en I- bij pH boven 11.

Omdat de asymmetrie potentiaal van het membraan langzaam toeneemt.

K+.

Andere ionen in oplossing zoals Br- en OH-.

Deze laagje hydrateert en vormt een evenwichtsreactie met Na+ en H+.

De responstijd neemt toe.

Hg2Cl2 (calomel), Ag/AgCl en Hg2SO4

De asymmetrie potentiaal van het membraan neemt langzaam toe en moet regelmatig worden gekalibreerd.

Door het meten van de spanning tussen de referentie-elektrode en het ionselectieve membraan.

Bijvoorbeeld: Cl- heeft 300x hogere respons op gelijksoortige Br-bron en 100x lagere respons op minder gelijksoortige OH-ionen.

Omdat vloeistofmembranen slechte geleiders zijn en daarom een hoge impedantie nodig hebben om metingen te kunnen doen met een mV-meter.

Bijvoorbeeld: bepaling van ionsterkte, detectie van verontreinigingen in water, bepaling van de zuurgraad van oplossingen.

Deze laag hydrateert en vormt een evenwichtsreactie met Na+ en H+.

Het gas-doorlaatbaar membraan beschermt de elektrode tegen verstoringen door CO2 en andere gassen.

Potentiometrie is een analytische techniek waarbij de potentiaal van een elektrode wordt gemeten in plaats van de stroom.

Redoxreacties en ionenreacties.

H+ en Na+

Door potentiometrische metingen te verrichten met ionselectieve elektroden.

Een signaal produceren dat evenredig is met de concentratie aan het te analyseren component.

Concentratie bepalen door de stroomsterkte te meten.

De concentratie van een stof die gevormd wordt bij een elektrolyse reactie.

Het meten van de hoeveelheid zuurstof door middel van elektrolyse.

Klinische en medische diagnostiek, landbouw en veterinaire analyse, procesbeheersing, analyse van voedingsmiddelen en farmaca.

Het meten van het CO2 potentiaal volgens de wet van Nernst.

Concentratie bepalen door de grootte van de diffusiestroom te meten.

Bepaling van Cl- in urine, serum en zweet, en diagnose voor mucoviscidose.

Potentiometrische titraties en het opstellen van een ijklijn.

Door de stroomsterkte te meten.

Het meten van specifieke deeltjes zoals glucose, penicilline en L-aminozuren.

H+, Na+, Ca2+, Cl− en directe potentiometrische titraties.

Een Daniell-cel bestaat uit twee halfcellen en heeft een elektromotorische kracht van ongeveer 1,1 V, terwijl een galvanische cel bestaat uit een enkele cel waarbij de elektromotorische kracht afhankelijk is van de elektrodepotentiaalverschillen.

De Nernst-vergelijking is E = E° – RT ln Q, en is van toepassing wanneer de concentratie van de opgeloste componenten afwijkt van de standaardwaarde.

De vloeistofjunctiepotentiaal treedt op bij het contactpunt tussen twee halfcellen, waarbij beperkte migratie plaatsvindt en er een klein spanningsverschil tussen de twee halfcellen ontstaat.

De ionsterkte kan worden verhoogd door een geconcentreerde oplossing van de elektrolyt toe te voegen die niet deelneemt aan de elektrode-reactie, waardoor de activiteit constant blijft voor elke concentratie.

Voor een specifieke respons mag de elektrode niet chemisch reageren en moet het oppervlak van de elektrode onveranderd blijven.

Elektrode reacties omvatten de overdracht van elektronen van de elektrode naar de deeltjes in de oplossing, en vice versa, wat resulteert in redoxreacties.

De standaardelektrodepotentiaal is een maatstaf voor de grootte van de elektrodepotentialen, gemeten bij 298 K en met alle opgeloste componenten aanwezig, ten opzichte van de standaard waterstofelektrode (SHE).

Onder standaardomstandigheden is de EMF gelijk aan de standaardelektrodepotentiaal (SEP), maar wanneer de concentratie afwijkt van de standaardwaarde, is de Nernst-vergelijking van toepassing.

De onbekende ionconcentraties kunnen worden bepaald door de potentiaal van een galvanische cel te meten met behulp van de Nernst-vergelijking en een referentie-elektrode, waarbij de activiteit van het ion in kwestie wordt meegenomen.

De elektrode mag niet chemisch reageren en het oppervlak van de elektrode moet onveranderd blijven.

Galvanische cellen zijn elektrochemische cellen die spontane redoxreacties mogelijk maken, en ze zijn gerelateerd aan potentiometrie omdat ze de basis vormen voor het meten van elektromotorische kracht in potentiometrische methoden.

Het meten van de verandering van het geleidingsvermogen van een oplossing tijdens titraties.

De geleidbaarheid wordt beïnvloed door temperatuur en moet constant gehouden worden.

Bepalen van de concentratie van oplossingen die slechts één elektrolyt bevatten.

'Complexe' weerstand

Het meten van de elektromotorische kracht (EMK) en kwantitatieve analyse van oplossingen.

De activiteit van ion wordt gemeten bij verschillende concentraties door verdunde elektrolytenoplossingen in water te gebruiken.

Het meten van specifieke ionen in oplossingen.

Het wordt gebruikt om de solvatatie van ionen in oplossingen te beschrijven, waarbij watermoleculen ionen omringen en de activiteit van ionen beïnvloeden.

Galvanische cellen voor het meten van EMK en elektrolytische cellen voor amperometrie en coulometrie.

Galvanische cellen leveren energie en meten EMK, terwijl elektrolytische cellen energie verbruiken voor amperometrie en coulometrie.