Hidrológiai Közlöny 1960 (40. évfolyam)
4. szám - Széky Pál: A polarográfia és felhasználásának lehetőségei a hidrobiológiában
338 Hidrológiai Közlöny 1960. 4. sZ. Székely P.: Á polarográfia és felhasználása a hidrobiológiábarí májában tárgyilagosan rögzíti (1. ábra). Az újabb típusú polarográfokon a fotódobot írószerkezet helyettesíti. Az analízishez szükséges készüléket ugyan az alkatrészek birtokában magunk is összeállíthatjuk, általában azonban erre a célra egybeépített polarográfokat szoktunk használni. Á régebbi típusú polarográfoknál az egyes alkatrészek szabadon hozzáférhetők, az újabb készülékek zárt összeépítésben, esetleg hordozható kivitelben készülnek. A legmodernebb készülékek az áramintenzitás növekedését elektroncső vagy fotocella segítségével felerősítik és egy írószerkezet útján beosztással ellátott papírtekercsre rajzolják. (Ilyen készüléket ma már hazánkban is gyártanak.) A polarográfiás analizáló készülék legsajátosabb és egyben legérzékenyebb része a csepegő higany elektróda, amely egy 0,05—0,08 mm belső átmérőjű finom üvegkapilláris. A vele műanyagcső segítségével összeköttetésben álló higanytartályból a kapillárison keresztül egyenletesen csepeg az analitikai tisztatságú száraz higany a vizsgálandó oldatba. A csepegő higanyelektróda előnyei : 1. Felülete 2—3 másodpercenként megújul, ezáltal mindig tiszta, a polarizációs termékek zavaró hatásától mentes marad. 2. A cseppek felületén a gyenge áram hatására csak minimális mennyiségű ion válik ki, így az oldat az analízis elvégzése után is gyakorlatilag azonos koncentrációjú marad és ez lehetővé teszi az analízis többszöri megismétlését, vagy a mintának a későbbiek során más analízishez való felhasználását is. vizsgálati oldat polarografálásához használatos óraüveg-edényke, C — telített kalomeleketródával ellátott polarografáló edény ; a két elektróda tere között üvegszűrő van ^466. 2. Typen für Elektrolysierungsgefásse A = konisches GefSss zum Durehsprudeln von Gasen, B = Uhrglasgefass zur Polarographierung eines einzigen Tropfens der Prüflösung, C = mit gesattigter Kalomelelektrode versehenes Polarographgefass ; zwischen den Rauraen der beiden Elektroden liegt ein Glasfilter Fig. 2. Types of electrolysing vessel A = conical vessel for gas bubbling ; B = wateh-glass vessel for the polarographic analysis of a single drop sample ; C = polarographic vessel with saturated calomelic electrode ; a glass filter is mounted between the two electrodes 3. Az állandóan megújuló felületű higanynak nagy a H+túlfeszültsége, ezért erősen negatív bomlásfeszültségű oldatokat is polarografálhatunk a víz egyidejű bomlása nélkül. 4. A higany erősen pozitív normálpotenciálú nemesfém, amely a legtöbb anyaggal szemben teljesen indifferens és ezért felületén az oxidációs és redukciós folyamatok zavartalanul játszódnak le. Minthogy a polarográfiában a csepegő higanyelektródán fellépő bonyolult elektrokémiai jelenségek által okozott áramintenzitásnövekedést mérjük, a másik elektróda befolyását ki kell küszöbölni. Ezért ellenelektródaként rendszerint az elektrolizáló edényke aljára öntött nagyfelületű higanyréteg formájában nyugvó higanyelektródát, vagy sóhiddal, illetőleg porózus diafragmával elválasztott normál, vagy telített kalomelektródát használunk (2. ábra). A csepegő higanyelektródát rendszerint katódként kapcsoljuk, különleges esetekben azonban anódként, vagy váltakozva hol anódként, hol katódként is alkalmazhatjuk, sőt esetleg a csepegő higany elektródát gyorsan forgó platinaelektróddal vagy ezüstspirál-elektródával is helyettesíthetjük. Ha a polarográfiás analízist megkezdjük, a vizsgálandó oldaton eleinte csak igen kis mennyiségű áram halad keresztül. Amint azonban az egyenletesen növelt feszültség eléri az oldatban lévő legkevésbé negatív ion leválási feszültségét, a galvanométer rögtön áramintenzitásnövekedést jelez. Ilyenkor a higanycseppek közvetlen közelében lévő ionok redukálódnak, alacsonyabb értékű ionok alakjában oldatban maradnak, vagy fémként leválva amalgán formájában oldódnak a higany felületén. A csepp körüli koncentráció tehát gyakorlatilag nullára csökken, ezért az oldat többi része felől iondiffúzió indul meg. Ennek eredményeként a csepp felületére újabb ionok jutnak. A csepp körüli és az oldat többi része közötti koncentrációkülönbség állandósul, a diffúzió sebessége állandó értéket vesz fel, az áramintenzitás tovább már nem növekszik. Kialakul a határáram, ami a polarogramon lépcső formájában mutatkozik (3. ábra). Bár az ionok az elektróda felületére túlnyomórészben valóban diffúzió útján jutnak, mégis e mozgásban az elektrosztatikus vonzásnak és taszításnak is zavaró szerepe van, amit ki kell küszöbölni. Ez úgy érhető el, hogy a vizsgálandó oldathoz olyan elektrolitot adunk (a mértnél kb. 100-szorosan nagyobb koncentrációban), amelynek redukciója a vizsgálandó ionokénál jóval magasabb potenciál elérésekor következik csak be. Így az oldatban az áramvezetést maga a vezető elektrolitoldat, az ún. alapoldat végzi, a redukálódó ionok viszont kizárólag diffúzió útján vándorolnak az elektródához. így a határáram intenzitásának nagysága arányos a katódon leváló ionok koncentrációjával. Vezető elektrolitként legmegfelelőbbek a Ca vagy az alkáli fémek kloridjai, perklorátjai, lúgos közegben a K- vagy Na-carbonat, az alkáli fémek hidroxidjai, különösen pedig a Ca(OH) 2. Az alapoldat minőségének és a kívánatos koncentrációnak helyes megállapítása
