При использовании поляризационных кривых для решения практических вопросов технической электрохимии и электролиза следует иметь в виду, что ход кривых может измениться в результате взаимодействия металлов, находящихся в амальгаме. Особенно ярко это взаимодействие может быть проиллюстрировано на примере медно-цинковых амальгам, в которых происходит образование интерметаллического соединения CuZn [4]. Взаимодействие металлов в сложных амальгамах обнаружено нами и в ряде других случаев (например, между сурьмой и цинком, сурьмой и натрием, никелем и цинком, кобальтом и цинком и др.) и является предметом систематического изучения нашими сотрудниками А.И. Зебревой, Г.Н. Бабкиным, В.М. Илющенко, Е.Ф. Сперанской и др.
Литература:
Стендер В.В. Электролитическое производство хлора и щелочей. – Л.: Гостехиздат, 1935.
Козловский М.Т. // Вестн. АН КазССР. – 1955. – № 11 (128). – С. 16. Акимов Г.В. Основы учения о коррозии и защите металлов. – М.: Изд-во АН СССР, 1946.
Зебрева А.И., Козловский М.Т. // Журн. физ. хим. -1956. – 30. – С. 1553.
Доклад на 4-ом совещании по электрохимии. – М., 1956. Труды 4-го совещания по электрохимии. – М.: Изд-во АН СССР, 1959. – 704 С.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Развитие аналитической химии в мировом масштабе характеризуется за последние три-четыре десятилетия широким применением физико-химических методов анализа. Среди них особое место занимают электрохимические методы. Практическое значение многих этих методов обусловлено тем, что они позволяют определять весьма малые количества вещества. Некоторые из них являются экспрессными методами и, наконец, на них основано подавляющее Большинство автоматических и телемеханических методов анализа, приобретающих в последние годы особенно 6ольшое значение, в частности в связи с вопросами мирного использования атомной энергии.
Успешному развитию электрохимических методов анализа в СССР способствовало и то обстоятельство, что советская электрохимическая наука за истекшие годы заняла ведущее положение в мире.
Методы электрохимического анализа можно подразделить на три основные группы:
1) методы, в которых количество вещества определяют путем измерения различных электрических величин: силы тока, количества электричества, потенциала электрода, электропроводности;
2) методы титриметрического анализа, в которых электрические измерения используются для индикации конечной точки титрования (потенциометрическое, амперометрическое, кондуктометрическое, высокочастотное титрование и т. П.);
3) методы, в которых электрический ток используется в качестве своеобразного реактива (классический электроанализ, внутренний электролиз, цементация).
Особенно большое значение в настоящее время приобрели некоторые из методов первой и второй групп. Из них, прежде всего, следует остановшъся на полярографии – методе, основанном на измерении силы тока, проходящего в цепи при предельной поляризации электрода.
Этот метод, принцип которого был сформулирован Я. Гейровским в 1922 году, приобрел в настоящее время необычайно большое значение и очень разнообразное применение. Однако за пределы лаборатории Я. Гейровского новый метод вышел фактически лишь после 1933 года. Примерно в это же время полярографией начинают заниматься и в Советском Союзе. Большая заслуга в развитии у нас полярографического анализа принадлежит В.И. Вернадскому, который, посетив лабораторию Я. Гейровского в 1932 году, сразу же оценил значение этого метода и направил своего сотрудника А.П. Виноградова в Прагу для ознакомления с новым методом. Вскоре, по инициативе Е.С. Бурксера, в Одессе налаживается производство первых советских полярографов. Примерно в это же время появляются первые советские работы по полярографии как теоретического, так и прикладного характера.
Теоретические исследования были направлены, прежде всего, на выяснение природы полярографических максимумов (А.Н. Фрумкин и его школа), на выяснение влияния поверхностно-активных веществ на характер полярограмм (М.А. Лошкарев. – Т.А. Крюкова и др.), на развитие общей теории диффузии, лежащей в основе полярографии (В.Г. Левин) и на ряд других вопросов. Т. А. Крюкова обнаружила явление так называемых полярографических максимумов «второго рода», дала их теорию и показала возможность использования их для определения самых минимальных количеств поверхностно-активных веществ.
Большая частъ работ по полярографии посвящена, как известно, катодным процессам, поскольку анодные процессы на ртутном капельном электроде о6ычно ограничены окисляемостью самой ртути. А.Г. Стромберг с сотрудниками (1950) выполнил капитальные исследования в области теории и практики так называемой «амальгамной полярографии». Он показал перспективность данного метода для определения малых количеств электроотрицательных металлов в присутствии Больших количеств более электропо-ложительных.
Другое направление работ в области амальгамной полярографии сосредоточено на выяснении взаимного влияния металлов, входящих в состав амальгамы; было установлено, что в связи с образованием в амальгамах интерметаллических соединений наблюдается сдвиг потенциала как при катодном процессе выделения металлов на амальгамах, так и при анодном окислении амальгам (М.Т. Козловский с сотрудниками). Это обстоятельство, с одной стороны, ограничивает возможности амальгамной полярографии, с другой стороны, в свою очередь, может быть использовано для разделения металлов.
Изыскание путей определения малых количеств того или другогө металла в присутствии подавляющих количеств более электроположительных металлов, повышение чувствительности полярографического метода и распространение его на неводные растворы и расплавленные среды – таковы основные направления, в которых происходит дальнейшее развитие полярографии. Все эти направления развивались и развиваются и в Советском Союзе.
Первая из указанных задач может быть решена как чисто химическим методом – путем связывания соответствующего компонента в достаточно прочный комплекс, так и путем предварительных разделений электролизом (П.Н. Коваленко).
Изучением влияния различных комплексообразующих веществ при полярографировании различных цветных металлов занимались многие исследователи, в частности И.А. Коршунов, А.Г. Стромберг и др. Интересные возможности открываются в связи с применением так называемых комплексонов.
Для обнаружения малых количеств электроотрицательных металлов в присутствии Большого количества более электроположительных применяется так называемая компенсационная или «разностная» полярография и дифференциальная полярография.
Что касается компенсационной полярографии, то этот метод пока еще почти не получил отражения в работах советских аналитиков и, пожалуй, не является особенно перспективным. Дифференциальная же полярография, основы которой разработаны Я. Гейровским, развивалась в Совет- ском Союзе достаточно успешно (работы И.Г. Гринман, Е.М. Скобец, И.В. Аксельруд и др.).
Осциллографическая полярография дает возможность увеличить чувствительность определений. Однако следует сказать, что этот метод развивается в Советском Союзе еще недостаточно широко: число работ, посвященных ему, исчисляется пока единицами (Я.П. Гохштейн, Р.Ш. Нигматуллин, И.И. Цапив, А.А. Габович). За рубежом этот весьма перспективный метод, открывающий пути как к исследованию электродных процессов, так и к решению практических задач, получил относительно широкое распространение.
Полярография органических соединений в настоящее время выросла в большую самостоятельную область. Среди многочисленных работ здесь следует отметить работы М.Б. Неймана, И.А. Коршунова А.Л. Маркмана и др. Поскольку многие органические соединения плохо растворимы в воде, использование полярографии в анализе органических соединений тесно связано с вопросами полярографии неводных растворов, изучением которых в Советском Союзе особенно успешно занимался Н.А. Измайлов.
Полярография расплавленных сред связана с заменой ртутного капельного электрода твердым электродом. Первую попытку применить в полярографии платиновый электрод сделал С.Д. Миллер еще в 1939 г. В дальнейшем работы в этой области проводились Е.М. Скобец, С.К. Чирковым, Ю.К. Делимарским и Ю.С. Ляликовым и др. Последний главное внимание уделял полярографии расплавов и показал значение этого метода.
Наряду с исследованиями в области теории полярографического метода и разработкой различных его видоизменений, в Советском Союзе была проведена очень большая работа по практическому приложению полярографического метода к анализу руд, металлов и других технических материалов. Работами С.А.Плетенева. – Т.В. Арефьевой, С.И. Синяковой, З.С. Мухиной, А.М. Занько, П.Н. Коваленко было положено начало широкому применению полярографии в заводских и производственных лабораториях.
