ديناميكية الكهروكيميائية قياس كلوريد الأيونات

ملخص

< p class = 'jove_content'> يتم تقديم القياس الديناميكي لأيونات الكلوريد. يمكن أن يعطي الوقت الانتقالي لقطب Ag / AgCl ، أثناء تقنية القياس الزمني ، تركيز أيونات الكلوريد في المنحل بالكهرباء. لا تتطلب هذه الطريقة قطبا مرجعيا تقليديا مستقرا.

الملخص

يصف هذا البروتوكول القياس الديناميكي لأيونات الكلوريد باستخدام الوقت الانتقالي لقطب كلوريد الفضة (Ag / AgCl). يستخدم قطب كلوريد الفضة على نطاق واسع لقياس الجهد لتركيز أيونات الكلوريد في المنحل بالكهرباء. في هذا القياس ، تكون المراقبة طويلة الأجل والمستمرة محدودة بسبب الانجراف المتأصل ومتطلبات قطب مرجعي مستقر. استخدمنا نهج الكرونوبوتينسيومتر لتقليل الانجراف وتجنب استخدام القطب المرجعي التقليدي. يتم تطبيق نبضة جلفانوستيكية على قطب Ag / AgCl الذي يبدأ تفاعلا فاراديا يستنفد أيونات Clˉ بالقرب من سطح القطب. زمن الانتقال، وهو الوقت اللازم لاستنفاد الأيونات القريبة من سطح القطب الكهربائي تماما، هو دالة لتركيز الأيونات، التي تمنحها معادلة نرنست. الجذر التربيعي لزمن الانتقال هو علاقة خطية بتركيز أيون الكلوريد. انجراف الاستجابة على مدى أسبوعين لا يكاد يذكر (59 ميكرومتر / يوم) عند قياس 1 ملي مولار [Clˉ] باستخدام نبضة تيار تبلغ 10 صباحا ^-2. هذا قياس ديناميكي حيث تحدد لحظة الانتقال الاستجابة وبالتالي تكون مستقلة عن الإمكانات المطلقة. يمكن استخدام أي سلك معدني كقطب كهربائي مرجعي زائف ، مما يجعل هذا النهج ممكنا للقياس طويل المدى داخل الهياكل الخرسانية.

المقدمة

ويرد استشعار أيون كلوريد تقوم على قياس الفترة الانتقالية من القطب حج / أجكل. والهدف من ذلك هو تجنب الانجرافات المتأصلة خلال المراقبة المستمرة على المدى الطويل من أيونات الكلوريد في بالكهرباء. ويستخدم قياس Chronopotentiometric، وهو نهج القياس الحيوي، من القطب حج / أجكل لهذا الغرض. هنا يتم قياس معدل التغير في إمكانية قيام القطب حج / أجكل خلال التحفيز (نبض galvanostatic). وتتجلى ميزة هذا النهج الذي التملص القطب إشارة السائل تقاطع وبدلا من استخدام أي سلك معدني باعتبارها القطب الزائفة إشارة، وبالتالي السماح للكشف عن CL تركيز أيونات لفترة طويلة الأجل (سنة) وفي تطبيقات الموقع، مثل قياس داخل الهياكل الخرسانية.

البروتوكول

1. رقاقة تلفيق

ملاحظة: رقاقة يتكون من القطب حج / أجكل العمل (نحن)، وهو حج / أجكل الكهربائي شبه المرجعية (الزائفة-RE) والبلاتين مكافحة الكهربائي على شريحة زجاجية. يترسب معدن الفضة على شريحة زجاجية، وذلك باستخدام غرف الأبحاث معيار العمليات ^16. ثم يتم chloridized في 0.1 M FeCl ₃ حل لمدة 30 ثانية لتشكيل طبقة أجكل على السطح. حج / أجكل نحن (منطقة = 9.812 مم ²⁾ ويقع في الوسط، تحيط بها حج / أجكل الزائفة-RE كما هو مبين في الشكل 1.

1. ....

النتائج

ملفقة القطب حج / أجكل على شريحة زجاجية (Figure1) باستخدام عملية غرف الأبحاث القياسية. وقد استخدم الإعداد قياس chronopotentiometric (الشكل 2)، وقياس استجابة باستخدام potentiostat. لمراقبة تأثير تركيز أيون الكلور في الفترة الانتقالية، يتم قياس المحاليل التي تحتوي على 4 و 5 و 6 ملي من CL الأيونات في 0.5 M كنو ₃ الخلفية (الشكل 3). يتم رسم منحنى المعايرة من الجذر التربيعي من الفترة الانتقالية.......

المناقشة

الساعة الانتقالية لحظة انعطاف. أنها مستقلة من الناحية النظرية من أي المحتملين إشارة، فإن القطب المرجع. لذا فإن أي سلك معدني يمكن استخدام القطب شبه مرجعية لقياس الفترة الانتقالية. وعلى النقيض من قياس الجهدية القائمة أيونات الكلوريد في الخرسانة يتيح هذا الأسلوب على المدى الطويل ومعايرة قياس مجانا. وعلاوة على ذلك حساسية واكتشاف مجموعة من التركيز يمكن ضبطها من خلال تعديل نبض الحالية المطبقة. لتركيزات الكلور العالي، والتي هي الحال في الخرسانة، وينبغي تطبيق نبض الحالية.......

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
سلك بلاتيني (> 99.99٪ المعادن النزرة)	سيجما ألدريتش ، هولندا	EP1330-1EA
كلوريد البوتاسيوم (BioXtra ، & ge ؛ 99.0٪)	Sigma Aldrich ، هولندا	P9333-500G
هيدروكسيد البوتاسيوم (90٪ درجة كاشف نقي)	Sigma Aldrich ، هولندا	484016-1KG
كلوريد الحديديك   ؛	سيجما ألدريتش ، هولندا	451649-1G
نترات البوتاسيوم (>99٪ درجة كاشف)	سيجما ألدريتش ، هولندا	P6083-500G
Ag / AgCl القطب المرجعي للتقاطع السائل   ؛	BASi ، الولايات المتحدة الأمريكية	نموذج MF-2079
VSP potentiostat	Biologic Science Instruments ، فرنسا	VSP 300
أسلاك فولاذية	Microlab TU Delft
الأسلاك الفضية   ؛	سيجما ألدريتش ، هولندا