11.6: Додаткові ресурси

Наступний набір експериментів знайомить студентів із застосуванням електрохімії. Експерименти згруповані в чотири категорії: загальна електрохімія, підготовка електродів, потенціометрія, кулометрія, вольтамметрія і амперометрія.

Загальна електрохімія

• Чатмонтрі, А.; Chairam, S.; Supasorn, S.; Amatatatongchai, M; Jarujamrus, P; Tamuang, S.; Somsook E. «Студентське виготовлення та використання простих, недорогих, паперових гальванічних елементів для дослідження електрохімії», Дж. Едук. 2015, 92, 1044—1048.
• Міллс, К.В.; Herrick, R.S.; Guilmette, LW; Nestor, L.P.; Shafer, H.; Ditzler, M.A. «Знайомство студентів з електрохімією: двотижневий експеримент з хімії відкриття», J.Chem. Едук. 2008, 85, 1116—119.

підготовка електродів

• Christopoulos, T.K.; Diamandis, E.P. «Використання спеченого скляного тигля для легкої конструкції рідинно-мембранних іонселективних електродів,» J.Chem. Едук. 1988, 65, 648.
• Фріке, Г.Х.; Кунц, М.Дж. «Недорогі твердотільні іонно-селективні електроди для студентського використання», J.Chem. Едук. 1977, 54, 517—520.
• Інамдар, С.Н.; Бхат, М.А.; Харам, С.К. «Будівництво Ag/AgCl еталонного електрода форми Використовується повстяний перо ствол для бакалаврату лабораторії,» J. chem. Едук. 2009, 86, 355—356.
• Ллойд, Б.В.; O'Brien, FL; Wilson, WD «Студентська підготовка та аналіз хлориду та іонів кальцію селективних електродів», J.Chem. Едук. 1976, 53, 328-330.
• Міффлін, Т.Е.; Андріано, К.М.; Роббінс, В.Б. «Визначення пеніциліну за допомогою іммобілізованого ферментного електрода», J. chem. Едук. 1984, 61, 638—639.
• Паланівел, А.; Ріязуддін, П. «Виготовлення недорогого іонселективного електрода», J.Chem. Едук. 1984, 61, 290.
• Рамалей, Л; Клин, P J; Crain, SM «Недорогий інструментальний аналіз: Частина 1. Іонселективні електроди», J.Chem. Едук. 1994, 71, 164—167.
• Selig, W.S. «Потенціометричні титрування з використанням олівця та графіту сенсорів», J.Chem. Едук. 1984, 61, 80—81.

Потенціометрія

• Чан, WH; Вонг, М.С.; Yip, CW «Іонно-селективний електрод в органічному аналізі: саліцилатний електрод», J. chem. Едук. 1986, 63, 915—916.
• Харріс, Т.М. «Потенціометричне вимірювання в прісноводному акваріумі», J.Chem. Едук. 1993, 70, 340—341.
• Кауффман, К.А.; Muza, A.L.; Porambo, MW; Marsh, A.L. «Використання комерційного електрода хлориду срібла і срібла для вимірювання потенціалів клітин для визначення середніх коефіцієнтів іонної активності,» Хем. Педагог 2010, с. 15, 178—180.
• Мартінес-Фабрегас, Е.; Alegret, S. «Практичний підхід до хімічних датчиків через потенціометричні перетворювачі: визначення сечовини в сироватці крові за допомогою біосенсора», J.Chem. Едук. 1994, 71, А67-А70.
• Moresco, H.; Sanso'n, P; Seoane, G «Просте потенціометричне визначення редукуючих цукрів», J. chem. Едук. 2008, 85, 1091—1093.
• Радич, Н.; Komijenovic, J. «Потенціометричне визначення загальної константи формування за допомогою іонселективного мембранного електрода», J.Chem. Едук. 1993, 70, 509—511.
• Ріязуддін, П.; Девіка, Д. «Потенціометричні кислотно-базові титрування з активованими графітовими електродами», J.Chem. Едук. 1997, 74, 1198—1199.

Кулометрія

• Бертотті, М.; Ваз, J. M; Telles, R. «Визначення аскорбінової кислоти в натуральному апельсиновому соку,» J. Chem. Едук. 1995, 72, 445—447.
• Kalbus, G.E.; Lieu, V.T. «Дієтичні жири і здоров'я: експеримент з визначення йодного числа жирів і масел кулометричним титруванням», J. chem. Едук. 1991, 68, 64—65.
• Loetz, A. «Різноманітні електрохімічні методи в експерименті з кулометричного титрування», J.Chem. Едук. 1998, 75, 775-777.
• Плавати, Дж.; Ерпс, Е.; Рід, Л.М.; Пол, Д. «Кулометричне титрування соляної кислоти з постійним струмом», J. chem. Едук. 1996, 73, 679—683.

Вольтамметрія та амперометрія

• Бланко-Лопес, М.К.; Лобо-Кастаньон, М.Дж.; Miranda-Ordieres, A.J. «Домашній біензиматично-амперометричний біосенсор для аналізу напоїв», J.Chem. Едук. 2007, 84, 677—680.
• Гарсія-Армада, П.; Лосада, Дж.; де Вісенте-Перес, С. «Схема катіонного аналізу за допомогою диференціальної імпульсної полярографії,» J. Chem. Едук. 1996, 73, 544—547.
• Еррера-Меліан, Дж. А.; Донья-Родрігес, Дж.; Ернандес-Бріто, Дж.; Перес-Пенья, J. «Вольтамметричне визначення Ni і Co у зразках води», J. Chem. Едук. 1997, 74, 1444—1445.
• Кінг, D.; Друг, J.; Kariuki, J. «Вимірювання вмісту вітаміну С комерційного апельсинового соку за допомогою олівця свинцевого електрода,» J. Chem. Едук. 2010, 87, 507—509.
• Марін, Д.; Мендікуті, Ф. «Поларографічне визначення складу та постійної термодинамічної стійкості комплексного іона металу», J.Chem. Едук. 1988, 65, 916—918.
• Messersmith, SJ «Циклічне моделювання вольтамметрії з програмним забезпеченням DigiSIM: експеримент бакалаврату вищого рівня», J.Chem. Едук. 2014, 91, 1498—1500.
• Садік, О.А.; Бренда, С.; Joasil, P; Лорд, J. «Електрополімеризовані провідні полімери як датчики глюкози», J. chem. Едук. 1999, 76, 967-970.
• Сіттампалам, Г.; Wilson, G.S. «Амперометричне визначення глюкози в частках на мільйон рівнів з іммобілізованою глюкозоксидазою», J. chem. Едук. 1982, 59, 70—73.
• Таун, Дж. Л.; Макларен, Ф.; Девальд, H.D. «Обертовий диск Вольтамметрія експеримент», J. Chem. Едук. 1991, 68, 352—354.
• Wang, J. «Чутливий електроаналіз з використанням твердих електродів», J. Chem. Едук. 1982, 59, 691—692.
• Ван, J. «Анодна зачистка вольтамметрії», J. Chem. Едук. 1983, 60, 1074—1075.
• Ван, Дж.; Macca, C. «Використання тест-смужок глюкози в крові для введення ферментних електродів та сучасних біосенсорів», J. chem. Едук. 1996, 73, 797—800.
• Ван, Q; Гейгер, А.; Frias, R; Golden, TD «Введення в електрохімію для магістрантів: виявлення вітаміну С (аскорбінової кислоти) за допомогою недорогих електродних датчиків,» Chem. Педагог 2000, 5, 58—60.

Наступні загальні посилання, що забезпечують широке введення в електрохімію.

• Адамс, Р.Н. Електрохімія на твердих поверхнях, Марсель Деккер: Нью-Йорк, 1969.
• Бард, А.Дж.; Фолкнер, Л.Р. електрохімічні методи, Вілі: Нью-Йорк, 1980.
• Фолкнер, Л.Р. «Електрохімічна характеристика хімічних систем» в Кувані, Т.Е., ред. Фізичні методи в сучасному хімічному аналізі, Том 3, Академічна преса: Нью-Йорк, 1983, с. 137—248.
• Кіссінджер, П.Т.; Heineman, W.R. Лабораторні методи в електроаналітичній хімії, Марсель Деккер: Нью-Йорк, 1984.
• Лінгейн, Дж. Електроаналітична хімія, 2-е видання, Міжнаукові: Нью-Йорк, 1958.
• Сойєр, D.T.; Робертс, J.L., молодший Експериментальна електрохімія для хіміків, Wiley-Interscience: Нью-Йорк, 1974.
• Вассос, Б.Х.; Юінг, Г. В. Електроаналітична хімія, Wiley-Interscience: Нью-Йорк, 1983.

Ці короткі статті дають гарне ознайомлення з важливими принципами електрохімії.

• Фолкнер, Л.Р. «Розуміння електрохімії: деякі відмінні поняття», Дж. Едук. 1983, 60, 262—264.
• Хаддл, П.А.; Уайт, М.Д.; Роджерс, Ф. «Використання моделі навчання для виправлення відомих помилок в електрохімії», Дж. Едук. 2000, 77, 104-110.
• Мелой, J.T. «Фактори, що впливають на форму струмо-потенційних кривих», J.Chem. Едук. 1983, 60, 285—289.
• Майлз, D.T. «Run-D.M.C.: Мнемонічна допомога для пояснення масового перенесення в електрохімічних системах», J.Chem. Едук. 2013, 90, 1649—1653.
• Томпсон, Р.К.; Крейг, N.C. «Уніфікована електроаналітична хімія: застосування концепції рівноваги», Дж. Едук. 2001, 78, 928—934.
• Zoski, C.G. «Дискримінація зарядного струму в аналітичній вольтамметрії», J.Chem. Едук. 1986, 63, 910—914.

Додаткову інформацію щодо потенціометрії та іоноселективних електродів можна знайти в наступних джерелах.

• Баккер, Е.; Даймонд, Д.; Lewenstam, A.; Pretsch, E. «Датчики іонів: поточні межі і нові тенденції», Анальний. Чим. Акт 1999, 393, 11—18.
• Бейтс, Р.Г. Визначення рН: теорія та практика, 2-е видання, Wiley: Нью-Йорк, 1973.
• Бобакка, Дж.; Іваска, А.; Левенстам, А. «Потенціометричні іонні датчики», Хім. Реп. 2008, 108, 329—351.
• Бак, Р.П. «Потенціометрія: вимірювання рН та іонно-селективні електроди» у Вайсбергері, А., ред. Фізичні методи органічної хімії, Том 1, частина IIA, Wiley: Нью-Йорк, 1971, с. 61—162.
• Камманн, К. робота з іонно-селективними електродами, Спрінгер-Верлаг: Берлін, 1977.
• Еванс, А.П. отентіометрія та іоноселективні електроди, Wiley: Нью-Йорк, 1987.
• Франт, М.С. «Звідки взялися іонно-селективні електроди?» Хім Дж. Едук. 1997, 74, 159—166.
• Світло, Т.С. «Промислове використання та застосування іонселективних електродів», J.Chem. Едук. 1997, 74, 171—177.
• Рехніц, Г.А. «Іонні та біоселективні мембранні електроди», J.Chem. Едук. 1983, 60, 282—284.
• Ружицька, J. «Золотий вік сімдесятих років для іоноселективних електродів», J.Chem. Едук. 1997, 74, 167-170.
• Янг, К. «Еволюція аналізаторів хімії крові на основі іонно-селективних електродів», J.Chem. Едук. 1997, 74, 177—182.

Наступні джерела надають додаткову інформацію про електрохімічні біосенсори.

• Альварес-Ікаса, М.; Білітевський, У. «Масове виробництво біосенсорів,» Анальний. Хім. 1993, 65, 525А — 53А.
• Мейєрхофф, М.Е.; Фу, Б.; Баккер, Е. Юн, J-H; Ян, В.К. «Полііонно-чутливі мембранні електроди для біомедичного аналізу», анальний. Хім. 1996, 68, 168—175А.
• Ніколіні, С.; Адамі, М; Антоліні, Ф.; Белтрам, Ф.; Сарторе, М.; Вакула, С. «Біосенсори: крок до біоелектроніки», Фіз. Світ, травень 1992 р., 30—34.
• Роджерс, К.Р.; Вільямс. Л. «Біосенсори для моніторингу навколишнього середовища: регуляторна перспектива», «Тенденції анал. Хім. 1995, 14, 289—294.
• Шульц, Дж. «Біосенсори», канд. Ам. Серпень 1991, 64-69.
• Томпсон, М.; Крулл, У. «Біосенсори та трансдукція молекулярного розпізнавання», Анальний. Хім. 1991, 63, 393—405А.
• Вадгама, П. «Проектування біосенсорів», Хім. Брит. 1992, 28, 249—252.

Хороше джерело, що охоплює клінічне застосування електрохімії, наведено нижче.

• Ван, J. Електроаналітичні методи в клінічній хімії та лабораторній медицині, ВЧ: Нью-Йорк, 1998.

Кулометрія висвітлюється в наступних текстах.

• Рехніц, Аналіз контрольованого потенціалу, Макміллан: Нью-Йорк, 1963.
• Мілнер, Г.В.; Філіпс, Кулометрія в аналітичній хімії, Пергамон: Нью-Йорк, 1967.

Опис електрогравіметрії див. У наступному ресурсі.

• Танака, Н. «Електроосадження», в Колтофф, І.М.; Ельвінг, П.Дж., ред. Трактат з аналітичної хімії, частина I: Теорія та практика, Том 4, Міжнаука: Нью-Йорк, 1963.

Наступні джерела надають додаткову інформацію з полярографії та пульсової полярографії.

• Flato, J.B. «Відродження в полярографічному та вольтамметричному аналізі», Anal. Хім. 1972, 44 (11), 75—87А.
• Колтофф, І.М.; Лінгейн, Дж. Поларографія, Міжнауки: Нью-Йорк, 1952.
• Остерюнг, Дж. «Імпульсна вольтамметрія», Дж. Едук. 1983, 60, 296—298.

Додаткова інформація по стріппінг-вольтамметрії доступна в наступному тексті.

• Ван, Дж. Аналіз зачистки, Видавці ВЧ: Дірфілд-Біч, Флорида, 1985.

Наступні статті обговорюють чисельне моделювання вольтамметрії.

• Боззіні, Б. «Проста числова процедура моделювання «реалістичних» лінійно-стрілочних вольтаммограм,» J.Chem. Едук. 2000, 77, 100-103.
• Говард, Е.; Кессіді, Дж. «Аналіз з мікроелектродами за допомогою Microsoft Excel Solver,» Дж. Chem. Едук. 2000, 77, 409-411.
• Кательгон, Е.; Комптон, Р.Г. «Тестування та валідація електроаналітичного моделювання», Аналітик, 2015, 140, 2592—2598.
• Messersmith, SJ «Циклічне моделювання вольтамметрії з програмним забезпеченням DigiSIM: експеримент бакалаврату вищого рівня», J.Chem. Едук. 2014, 91, 1498—1500.

Тут зібрано багато корисних ресурсів для циклічної вольтамметрії, включаючи експерименти.

• Каррієдо, Г.А. «Використання циклічної вольтамметрії у вивченні хімії метал—карбоніли», J.Chem. Едук. 1988, 65, 1020—1022.
• Гарсія-Яреньо, Дж.; Беніто, Д.; Наварро-Лабулайс, Дж.; Вісенте, Ф. «Електрохімічна поведінка електроосаджених прусських синіх плівок на електродах ITO», J. Chem. Едук. 1998, 75, 881—884.
• Жиль де Пелічі, Л.Д.; Сміт, Е.Т. «Дослідження шляху окислення адреналіну циклічною вольтамметрією», Хем. Педагог 1997, 2 (2), 1—13.
• Гомес, М.Е.; Кайфер, А.Е. «Вольтамметрична поведінка похідної ферроцену», J.Chem. Едук. 1992, 69, 502—505.
• Heffner, J.E.; Raber, J.C; Moe, OA; Wigal, C.T. «Використання циклічної вольтамметрії та молекулярного моделювання для визначення ефектів заміщення при одноелектронному відновленні бензохінонів», J.Chem. Едук. 1998, 75, 365-367.
• Хайнце, J. «Циклічна вольтамметрія-електрохімічна спектроскопія», Angew. Хім, Int. Ред. англ. 1984, 23, 831—918.
• Холдер, Г.Н.; Фаррар, D.G.; McClure, L. «Вольтамметричні скорочення кільцезаміщених ацетофенонів. Визначення електронно-переносного механізму за допомогою циклічної вольтамметрії та комп'ютерного моделювання: формування та доля радикального аніону», Хем. Педагог 2001, 6, 343—349.
• Ibanez, J.G.; Gonzalez, I; Cardenas, M.A. «Вплив комплексоутворення на окислювально-відновні потенціали іонів металів: експерименти циклічної вольтамметрії», J.Chem. Едук. 1988, 65, 173—175.
• Іто, Т; Perara, D.M. N. T; Nagasaka, S. «Золоті електроди, модифіковані самозібраними моношарами для вимірювання L-аскобричної кислоти,» J. Chem. Едук. 2008, 85, 1112—1115.
• Кіссінджер, П.Т.; Хайнеман, W.R. «Циклічна вольтамметрія», Дж. Едук. 1983, 60, 702—706.
• Mabbott, G.A. «Вступ до циклічної вольтамметрії», J.Chem. Едук. 1983, 60, 697—702.
• Петрович, С. «Циклічна вольтамметрія гексахлороіридату (IV): альтернатива електрохімічному дослідженню іона ферриціаніду», Хем. Педагог 2000, 5, 231—235.
• Тома, H.E.; Araki, K.; Dovidauskas, S. «Циклічний експеримент вольтамметрії, що ілюструє окислювально-відновні потенціали, рівноважні константи та реакцію заміщення в координаційній хімії», J.Chem. Едук. 2000, 77, 1351—1353.
• Вальчак, М.В.; Сушарка, D.A.; Якобсон, D,; Фосс, М.Г.; Флінн, Н.Т. «рН-залежна окислювально-відновлювальна пара: ілюстрація рівняння Нернста за допомогою циклічної вольтамметрії», J. Chem. Едук. 1997, 74, 1195—1197.