Elektrodlar potensialini aniqlash usullari - Kimyo - Kurs ishlari

Dokument ma'lumotlari

Narxi	12000UZS
Hajmi	108.8KB
Xaridlar	5
Yuklab olingan sana	07 Mart 2024
Kengaytma	docx
Bo'lim	Kurs ishlari
Fan	Kimyo

Elektrodlar potensialini aniqlash usullari

Sotib olish

O`zbekiston Respublikasi
Oliy ta`lim, fan va innovatsiya vazirligi
Andijon davlat universiteti
Tabiiy fanlar fakulteti kimyo ta`lim yo`nalishi
II- bosqich 202 guruh talabasi
Fizikaviy kimyo fanidan
KURS ISHI
Mavzu: Elektrodlar potensialini aniqlash usullari
Kurs ishi rahbari:
Andijon

Mundarija
Kirish…………………………………………………………...……………….. 3-5
I. Standart elektrod potentsiali……………………………………...….………….. 6
1.1. Standart elektrod potensialining ta'rifi va ahamiyati……………..…..….…. 7
1.2. Standart vodorod elektrodi (SHE) mos yozuvlar elektrod sifatida………. 7-8
1.3. Nernst tenglamasi va uning standart elektrod potensialini aniqlashda
qo'llanilishi……………………………………………………………… 9-10
II. Potensiometrik usullar………………………………..……….…………....… 11
2.1. Potensiometriyaning printsipi va ishlashi…………….………………...…… 12
2.2. Yo'naltiruvchi elektrod va indikator elektrod yordamida o'lchash…………...13
2.3. PH, ion konsentratsiyasi va oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini
aniqlash…………………………………………………………………..……14-15
III. Voltametrik usullar……………………………...………………………... 16-17
3.1. Voltametriyaga kirish va uning qo'llanilishi…………………………….. 17-18
3.2. Tsiklik voltametriya va uning potentsialni aniqlash imkoniyatlari……… 18-19
3.3. Differensial impulsli voltametriya va uning afzalliklari………………… 19-20
IV. Elektrokimyoviy empedans spektroskopiyasi (EIS)……………………... 21-22
4.1. Elektrokimyoviy empedans spektroskopiyasi (EIS)……………………...… 22
4.2. Chastota javobi va impedans o'lchovlari………………………………....…. 23
V. Skanerli elektrokimyoviy mikroskop (SECM)……….…………………..…... 24
5.1. SECMga kirish va uning ishlash printsipi…………………………….…. 25-26
5.2. Elektrod yuzalarida tasvirlash va potentsial o'lchash……….…………….… 26
Xulosa………………………………………………………………………..…... 27
Foydalanilgan adabiyotlar……………………………………………………. 28-29
2

Kirish
Xalqimiz farzandlarini o`zidan o`zishini niyyat qilib yashaydi. Shu yo`lda
umr bo`yi kurashadi. Mustaqillik yillarida mamlakatimiz ta`lim tizi ida keng
qamrovli islohotlar texda samara berib, jahon hamjamiyatining havasini
keltirayotgani bejir emas.
“Farzandlarimiz bizdan ko`ra kuchli, bilimli, dono va albatta baxtli
bo`lishlari shart.”
O`zbekiston Respublikasi 1-Prezidenti I. A. Karimov
Mavzuning dolzarbligi. Elektrod potentsiallarini aniqlash mavzusi bir necha
sabablarga ko'ra elektrokimyo sohasida juda dolzarb va ahamiyatlidir: Elektrod
potentsiallari elektrokimyoviy reaktsiyalarning asosiy tamoyillari haqida tushuncha
beradi. Elektrodlarning potentsialini aniq aniqlash orqali tadqiqotchilar ushbu
reaktsiyalarning termodinamikasi va kinetikasini ochib berishlari mumkin, bu esa
mexanizmlar va harakatlantiruvchi kuchlarni chuqurroq tushunishga imkon beradi.
Elektrod potentsiallari turli elektrokimyoviy tizimlar va qurilmalarni loyihalash va
optimallashtirishda muhim ahamiyatga ega. Batareya, yonilg'i xujayrasi,
elektrolizator yoki elektrokaplama jarayoni bo'ladimi, elektrod potentsiallarini
tushunish va nazorat qilish ishlash, samaradorlik va barqarorlikni oshirishning
kalitidir. Elektrod potentsialini aniqlash korroziya fani sohasida muhim ahamiyatga
ega. Korroziya jarayonlari elektrokimyoviy reaktsiyalar tufayli yuzaga keladi va
turli elektrodlarning potentsiallarini bilish korroziya xavfini taxmin qilish va
kamaytirishga yordam beradi. Bu tegishli materiallar, qoplamalar va korroziyadan
himoya qilish strategiyalarini tanlash imkonini beradi.
Kurs ishining maqsadi. "Elektrodlar potentsialini aniqlash usullari"
mavzusidagi ushbu kurs ishining maqsadi elektrod potentsiallarini to'g'ri aniqlash
uchun mavjud bo'lgan turli xil texnika va usullar haqida har tomonlama tushuncha
berishdir.
3

Kurs ishining vazifasi. "Elektrodlar potentsialini aniqlash usullari"
mavzusidagi ushbu kurs ishining vazifasi quyidagi komponentlarni o'z ichiga
oladi:
 Adabiyotlarni ko'rib chiqish: Elektrod potentsialini aniqlash usullari haqida
ma'lumot to'plash uchun tegishli ilmiy adabiyotlarni, tadqiqot ishlarini,
darsliklarni va boshqa ilmiy manbalarni to'liq ko'rib chiqish.
 Usul tavsifi: Elektrod potentsialini aniqlash uchun ishlatiladigan turli
usullarning batafsil tavsifini bering. Har bir usul bilan bog'liq bo'lgan asosiy
tamoyillarni, asboblarni va eksperimental protseduralarni tushuntiring.
 Afzalliklar va cheklovlar: Har bir usulning afzalliklari va cheklovlarini tahlil
qiling va muhokama qiling. Aniqlik, aniqlik, sezgirlik, vaqt talablari, xarajat
va tajriba sharoitlari kabi omillarni ko'rib chiqing.
 Qo'llash misollari: Elektrod potentsialini aniqlashning turli usullarini
qo'llashni ko'rsatadigan haqiqiy misollar va amaliy tadqiqotlarni taqdim eting.
Ushbu usullar qo'llanilgan maxsus tadqiqot ishlarini yoki sanoat ilovalarini
tavsiflang.
 Qiyosiy tahlil: turli usullarni qiyosiy tahlil qilib, ularning kuchli va zaif
tomonlarini ko‘rsating. Ularning har xil turdagi elektrokimyoviy tizimlar,
tadqiqot maqsadlari va eksperimental sharoitlarga mosligini solishtiring.
 Usul tanlash bo'yicha ko'rsatmalar: Elektrod potentsialini aniqlash uchun eng
mos usulni tanlash bo'yicha ko'rsatmalar yoki fikrlarni ishlab chiqish.
 Kelajak istiqbollari: elektrod potentsialini aniqlash sohasidagi kelajakdagi
potentsial yutuqlarni, rivojlanayotgan texnologiyalarni va tadqiqot
yo'nalishlarini o'rganing.
Kurs ishining obyekti. Elektrod potensiallari haqida elektrokimyoviy
tuzilmalari, elektrodlarning xususiyatlari.
Kurs ishining predmeti. Elektrod potentsialini aniqlash bilan bog'liq asosiy
tamoyillar va tushunchalar, shu jumladan materiallarning elektrokimyoviy
xususiyatlari, termodinamikani va kinetikani asosiy xususiyatlari.
4

Kurs ishining ilmiy ahamiyati : Ilmiy jihatdan qonunlarning o`rganilishi va
to`liq o`rganilmagan qismlari. Ushbu qonunlarning olimlar tomonidan
o`rganilayotgan belgilarining ahamiyati. Amaliy jihatdan ulardan yuzaga
chiqayotgan foydali va zararli ko`rsatgichlarini bilish. Ularni o`rganish jarayonida
bu belgilarning hisobga olgan holda yondashish.
Kurs ishining hajmi: Ushbu kurs ishi 29 betdan iborat bo`lib 5 ta bobni o`z
ichiga oladi, kurs ishi kirish qism, xulosa va foydali adabiyotlar bandidan tashkil
topgan.
5

I. Standart elektrod potentsiali.
Standart elektrod potentsiali(E °)
- standart sharoitlarda oksidlanish-
qaytarilish reaktsiyasida elektrodning
elektron olish yoki yo'qotish
tendentsiyasining o'lchovidir. Standart
shartlar reaktivlar va mahsulotlarning
kontsentratsiyasi ma'lum bir qiymatda
(odatda 1 M), harorat 25 ° C va bosim
1 atmosferaga teng bo'lgan shartlar
to'plamini anglatadi.
Standart elektrod potentsiali elektrod va standart vodorod elektrodi (SHE)
o'rtasidagi potentsial farq sifatida, ikkalasi ham standart holatda bo'lganda
aniqlanadi. SHE konventsiya tomonidan tayinlangan 0 V potentsialga ega bo'lgan
mos yozuvlar elektroddir. Boshqa elektrodlarning standart elektrod potentsiali
standart sharoitlarda SHE va qiziqish elektrodlari o'rtasidagi potentsial farqni
o'lchash yo'li bilan aniqlanadi.
Standart elektrod potentsiali oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasining
yo'nalishini taxmin qilish uchun ishlatilishi mumkin. Agar oksidlovchi moddaning
standart elektrod potentsiali qaytaruvchidan katta bo'lsa, reaktsiya oldinga
yo'nalishda o'z-o'zidan davom etadi. Qaytaruvchi moddaning standart elektrod
potentsiali oksidlovchidan katta bo'lsa, reaktsiya o'z-o'zidan teskari yo'nalishda
davom etadi.[1,3,5]
Turli elektrodlar uchun standart elektrod potentsial qiymatlari
ma'lumotnomalar va ma'lumotlar bazalarida jadvalda keltirilgan. Qiymatlar
elektrolitning pH, harorat va kontsentratsiyasi kabi sharoitlarga qarab farq qilishi
mumkin. Shuning uchun standart elektrod potentsial qiymatlari haqida xabar
berishda shartlarni belgilash muhimdir.
6

1.4. Standart elektrod potensialining ta'rifi va ahamiyati.
Yuqorida aytib o'tilganidek, standart elektrod potentsiali (E °) standart
sharoitlarda oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasida elektrodning elektronlarni olish
yoki yo'qotish tendentsiyasining o'lchovidir. Bu elektrod va standart vodorod
elektrodi (SHE) o'rtasidagi potentsial farq sifatida belgilanadi, agar ikkalasi ham
standart holatda bo'lsa.
Standart elektrod potentsiali elektrokimyoda asosiy tushunchadir, chunki u
turli elektrod materiallarining oksidlanish yoki qaytarilishga nisbiy moyilligi
haqida ma'lumot beradi. Bu oksidlovchi va qaytaruvchi moddalarning standart
elektrod potentsiallarini solishtirish orqali oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasining
yo'nalishi va o'z-o'zidan paydo bo'lishini taxmin qilish imkonini beradi.
Masalan, oksidlovchi moddaning standart elektrod potentsiali qaytaruvchiga
qaraganda ijobiyroq bo'lsa, reaksiya oldinga yo'nalishda o'z-o'zidan ketadi. Boshqa
tomondan, agar qaytaruvchi moddaning standart elektrod potensiali oksidlovchiga
qaraganda ijobiyroq bo'lsa, reaktsiya o'z-o'zidan teskari yo'nalishda davom etadi.
Standart elektrod potentsiali, shuningdek, nostandart sharoitlarda yarim
hujayraning elektrod potentsialini aniqlash uchun ishlatiladi. Standart elektrod
potentsialini va reaktivlar va mahsulotlarning kontsentratsiyasini bilish orqali
Nernst tenglamasidan nostandart sharoitlarda elektrod potentsialini hisoblash
uchun foydalanish mumkin.
Umuman olganda, standart elektrod potentsiali elektrokimyoviy reaktsiyalarni
tushunish va bashorat qilish uchun muhim parametr bo'lib, korroziya fani, batareya
texnologiyasi va elektroanalitik kimyo kabi turli sohalarda muhim rol o'ynaydi.
[2,6]
1.5. Standart vodorod elektrodi (SHE) mos yozuvlar elektrod sifatida.
Standart vodorod elektrodi (SHE) elektrod potentsiallarini o'lchash uchun
standart sifatida elektrokimyoda keng qo'llaniladigan mos yozuvlar elektroddir. U
1 bar bosim ostida saqlanadigan vodorod gazi atmosferasi bilan kislotali elektrolit
eritmasiga botirilgan platina elektroddan iborat. SHE ning elektrod potentsiali
7

konventsiya bo'yicha nol volt sifatida aniqlanadi, ya'ni boshqa barcha elektrod
potentsiallari SHE ga mos ravishda o'lchanadi.
SHE mos yozuvlar elektrod sifatida bir qator afzalliklarga ega. Birinchidan,
vodorod gazi atmosferasi gazning bosimi va tarkibi saqlanib qolganda elektrod
potentsialining doimiy bo'lishini ta'minlaydi. Ikkinchidan, platina elektrod
elektrokimyoviy reaktsiyalar sodir bo'lishi uchun barqaror va takrorlanadigan sirtni
ta'minlaydi. Uchinchidan, kislotali elektrolit eritmasidan foydalanish eritmadagi
boshqa ionlarning shovqinini kamaytiradi.
SHE ning elektrod potentsiali standart sharoitlarda aniqlanadi, bu harorat 25 °
C, bosim 1 bar va pH 0 ni bildiradi. Elektrolitning pH darajasi SHE elektrod
salohiyatiga ta'sir qiladi. Shuning uchun elektrod potentsial qiymatlari haqida
xabar berishda elektrolitning pH qiymatini ko'rsatish muhimdir.
SHE boshqa elektrodlarning elektrod potentsialini aniqlash, eritmalarning pH
qiymatini o'lchash va elektrokimyoviy reaksiyalar kinetikasini o'rganish kabi keng
ko'lamli elektrokimyoviy tajribalarda mos yozuvlar elektrod sifatida ishlatiladi.
Uning mos yozuvlar elektrodi sifatida ishlatilishi elektrod potentsiallarini aniq va
takrorlanadigan o'lchash imkonini beradi va turli materiallarning elektrokimyoviy
xususiyatlarini solishtirish uchun standartlashtirilgan usulni ta'minlaydi.
8

1.6. Nernst tenglamasi va uning standart elektrod potensialini aniqlashda
qo'llanilishi.
Nernst tenglamasi – elektrodlarda sodir bo’ladigan jarayonlar.
Nernst tenglamasi nostandart sharoitlarda yarim hujayraning elektrod
potentsialini hisoblash uchun ishlatiladigan elektrokimyodagi muhim vositadir.
Tenglama yarim hujayraning elektrod potentsialini eritmadagi reaktivlar va
mahsulotlarning konsentratsiyasi va harorat bilan bog'laydi. Tenglama quyidagicha
berilgan:
E = E° - (RT/nF)ln(Q)
Bu yerda E - elektrod potensiali, E° - standart elektrod potensiali, R - gaz
doimiysi, T - Kelvindagi harorat, n - reaksiyada uzatiladigan elektronlar soni, F -
Faraday doimiysi, Q - reaksiya. ko'rsatkich.
Nernst tenglamasidan tizimning standart holatiga mos keladigan reaktsiya
koeffitsienti Q ni 1 ga o'rnatish orqali yarim hujayraning standart elektrod
potentsialini hisoblash uchun foydalanish mumkin. Bu holda Nernst tenglamasi
quyidagicha kamayadi:
osonlashtiradi:
9E° = E + (RT/nF)ln(1)
E° = E + (RT/nF) ln (1) = E

Shuning uchun, yarim hujayraning standart elektrod potentsiali standart
vodorod elektrodini mos yozuvlar elektrod sifatida ishlatib, standart sharoitlarda
o'lchangan elektrod potentsialiga teng.[6,8,9]
Nernst tenglamasidan nostandart sharoitda yarim hujayraning elektrod
potensialini hisoblash uchun ham foydalanish mumkin, bunda eritmadagi reaktivlar
va mahsulotlarning konsentratsiyasi standart sharoitlardan farq qiladi. Bunday
holda, reaksiya koeffitsienti Q 1 ga teng emas va elektrod potensialini hisoblash
uchun Nernst tenglamasidan foydalanish kerak. Tenglama turli sharoitlarda yarim
hujayraning elektrod potentsialini bashorat qilish imkonini beradi va eritma
tarkibidagi o'zgarishlarning elektrod potentsialiga ta'siri haqida tushuncha beradi.
10

II bob. Potensiometrik usullar.
Potensiometrik usullar - bu eritma yoki tizimning elektr potentsialini o'lchash
uchun ishlatiladigan analitik usullar sinfidir. Bu usullar eritmadagi ikkita elektrod
orasidagi potentsiallar farqi eritmadagi tahlil qiluvchi moddaning
kontsentratsiyasiga mutanosib bo‘lishi tamoyiliga asoslanadi. Analitik kimyoda
ionlar, gazlar va organik birikmalarni o'z ichiga olgan keng spektrdagi tahlil
qiluvchi moddalarni miqdoriy aniqlash uchun potentsiometrik usullar keng
qo'llaniladi.
Potensiometrik usullar odatda eritmadagi ma'lum bir ion yoki analitga tanlab
javob berish uchun mo'ljallangan elektrod bo'lgan potentsiometrik sensordan
foydalanishni o'z ichiga oladi. Potensiometrik sensorning eng keng tarqalgan turi
ion-selektiv elektrod (ISE) bo'lib, u qiziqqan analit bilan tanlab o'zaro ta'sir
qiluvchi membrana va standart vodorod elektrodi yoki kumush / kumush xlorid
elektrodi kabi mos yozuvlar elektroddan iborat.
Potensiometrik o'lchovda ishchi elektrod (ISE) va mos yozuvlar elektrod
o'rtasidagi potentsial farq voltmetr yordamida o'lchanadi. Potensial farq eritmadagi
tahlil qiluvchi moddaning faolligiga yoki konsentratsiyasiga mutanosib bo'lib,
sensorni kalibrlash konsentratsiyasi ma'lum bo'lgan standart eritmalar to'plami
yordamida amalga oshiriladi. O'lchangan potentsial Nernst tenglamasi yordamida
analit konsentratsiyasiga aylantiriladi, bu potentsial farqni tahlil qiluvchi
moddaning konsentratsiyasi bilan bog'laydi.[10,5,16]
Potensiometrik usullar boshqa analitik usullarga nisbatan bir qancha
afzalliklarga ega, masalan, yuqori selektivlik, sezgirlik va aniqlik. Ular,
shuningdek, buzilmaydi va namuna tayyorlashni talab qilmaydi, bu ularni onlayn
va in situ monitoring ilovalari uchun mos qiladi. Potensiometrik usullar atrof-muhit
monitoringi, klinik tahlil, oziq-ovqat mahsulotlarini tahlil qilish va jarayonni
nazorat qilish kabi turli sohalarda qo'llaniladi.
2.1. Potensiometriyaning printsipi va ishlashi.
11

Potensiometriya eritmadagi ikkita elektrod o'rtasidagi potentsial farqni
o'lchashga asoslangan bo'lib, u qiziqtirgan tahlil qiluvchining konsentratsiyasiga
mutanosibdir. Potensiometriyada ishlatiladigan ikkita elektrod qiziqtirilayotgan
analitga xos bo'lgan ion-selektiv elektrod (ISE) bo'lgan ishchi elektrod va ma'lum
potentsialga ega barqaror elektrod bo'lgan mos yozuvlar elektroddir, masalan,
standart vodorod elektrodi yoki kumush/kumush xlorid elektrodi.
Ishchi elektrod qiziqtirgan analitga tanlab javob berishga mo'ljallangan va
uning potentsialiga eritmadagi tahlil qiluvchi moddaning konsentratsiyasi ta'sir
qiladi. Ishchi elektrod tahlil qiluvchi moddani o'z ichiga olgan eritma ichiga
tushirilganda, u yuqori impedansli voltmetr yordamida o'lchanadigan mos yozuvlar
elektrodga nisbatan potentsial farqni rivojlantiradi.
Ishchi va etalon elektrodlar orasidagi potentsial farq Nernst tenglamasiga
ko'ra, tahlil qiluvchi moddaning faolligi yoki kontsentratsiyasining logarifmiga
proportsionaldir. Nernst tenglamasi potentsiallar farqini tahlil qiluvchi moddaning
konsentratsiyasi bilan bog'laydi va harorat, bosim va eritmaning ion kuchining
ta'sirini hisobga oladi.
Potensiometrik o'lchovlar ishchi va etalon elektrodlarni tahlil qiluvchi
moddani o'z ichiga olgan eritmaga botirish va ular orasidagi potentsial farqni
o'lchash yo'li bilan amalga oshiriladi. Keyin potentsial farq konsentratsiyalari
ma'lum bo'lgan standart eritmalar to'plamidan olingan kalibrlash egri chizig'idan
foydalanib, tahlil qilinadigan moddaning konsentratsiyasiga aylantiriladi.
Potensiometriya - ionlar, gazlar va organik birikmalarni o'z ichiga olgan keng
diapazondagi tahliliy moddalarni aniqlash imkonini beruvchi yuqori selektiv va
sezgir usul. Uning yuqori aniqligi, aniqligi va soddaligi tufayli atrof-muhit
monitoringi, klinik tahlil, oziq-ovqat tahlili va jarayonni nazorat qilish kabi turli
sohalarda keng qo'llaniladi.
2.2. Yo'naltiruvchi elektrod va indikator elektrod yordamida o'lchash.
12

Potensiometrik o'lchovlarda eritmadagi ikkita elektrod o'rtasidagi potentsial
farqni aniqlash uchun mos yozuvlar elektrod va indikator elektrod ishlatiladi.
Yo'naltiruvchi elektrod indikator elektrodining potentsialini o'lchash mumkin
bo'lgan sobit potentsialni ta'minlaydi. Ishchi elektrod deb ham ataladigan indikator
elektrod qiziqtiruvchi tahlil qiluvchiga sezgir va tahlil qiluvchi moddaning
konsentratsiyasining o'zgarishiga javob beradi.
Yo'naltiruvchi elektrod odatda kumush yoki platina kabi barqaror metalldan
tayyorlanadi va barqaror potentsialni ta'minlaydigan kumush xlorid kabi barqaror
tuz qatlami bilan qoplangan. Yo'naltiruvchi elektrod barcha keyingi o'lchovlar
uchun mos yozuvlar bo'lib xizmat qiladigan KCl ning standart eritmasi kabi sobit
potentsialga ega bo'lgan eritmaga botiriladi. Yo'naltiruvchi elektrodning potentsiali
doimiy bo'lib, analit konsentratsiyasining o'zgarishi bilan o'zgarmaydi.
Indikator elektrod selektiv elektrod bo'lib, u qiziqtirgan tahlil qiluvchining
kontsentratsiyasining o'zgarishiga javob beradi. Indikator elektrod vodorod ionlari
uchun pH elektrodi yoki kaliy yoki kaltsiy ionlari kabi ma'lum bir ion uchun ion-
selektiv elektrod kabi ma'lum bir ion yoki molekula uchun tanlangan bo'lishi
mumkin. Indikator elektrod tahlil qiluvchi moddaning konsentratsiyasining
o'zgarishiga uning potentsialini mos yozuvlar elektrodiga nisbatan o'zgartirish
orqali javob beradi.
Yo'naltiruvchi elektrod va indikator elektrod o'rtasidagi potentsial farq yuqori
empedansli voltmetr yordamida o'lchanadi va potentsial Nernst tenglamasiga ko'ra,
tahlil qiluvchi moddaning faolligi yoki kontsentratsiyasining logarifmiga
proportsionaldir. Elektrod tizimini kalibrlash tahlil qiluvchi moddaning ma'lum
konsentratsiyasi bo'lgan bir qator standart eritmalarda indikator elektrodning
potentsialini o'lchash yo'li bilan amalga oshiriladi.
Yo'naltiruvchi elektrod va indikator elektrod yordamida potentsiometrik
o'lchovlar analitik kimyoda ionlar, gazlar va organik birikmalarni o'z ichiga olgan
analitlarning keng doirasini aniqlash uchun keng qo'llaniladi. Texnika juda
selektiv, sezgir va aniq bo'lib, atrof-muhit monitoringi, klinik tahlil, oziq-ovqat
tahlili va jarayonni nazorat qilish kabi turli sohalarda keng qo'llaniladi.
13

2.3. PH, ion konsentratsiyasi va oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini
aniqlash.
Potensiometrik usullar yordamida har xil analitlarni, jumladan, pH, ion
konsentratsiyasi va oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini aniqlash mumkin.
pH ni aniqlash: potentsiometriya yordamida pH ni aniqlash vodorod ioni
kontsentratsiyasining o'zgarishiga javob beruvchi indikator elektrod bo'lgan pH
elektrodidan foydalanishni o'z ichiga oladi. PH elektrodi vodorod ionlari uchun
selektiv shisha membrana va kumush / kumush xlorid elektrodi kabi ichki mos
yozuvlar elektroddan iborat. Shisha elektrod va mos yozuvlar elektrod o'rtasidagi
potentsial farq vodorod ioni kontsentratsiyasining logarifmiga mutanosibdir va
yuqori impedansli voltmetr yordamida o'lchanishi mumkin. pH elektrodi ma'lum
pH qiymatlari bo'lgan bufer eritmalar yordamida kalibrlanadi.
Ion kontsentratsiyasini aniqlash: ion-selektiv elektrodlar yordamida
eritmadagi turli ionlarning konsentratsiyasini aniqlash uchun potensiometrik
usullardan foydalanish mumkin. Ion-selektiv elektrod analit ioniga tanlab javob
beradi va ion faolligining logarifmiga mutanosib bo'lgan etalon elektrodga nisbatan
potentsial farqni hosil qiladi. Eng ko'p ishlatiladigan ion-selektiv elektrodlar
orasida natriy, kaliy, kaltsiy va xlorid ionlari uchun elektrodlar mavjud. Ion-
selektiv elektrodlarni kalibrlash ma'lum ion konsentratsiyasiga ega standart
eritmalar to'plami yordamida amalga oshiriladi.[4,8,12]
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari: potensiometrik usullardan metall
ionining oksidlanish darajasini aniqlash kabi oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida
ikkita elektrod orasidagi potentsial farqni aniqlash uchun ham foydalanish
mumkin. Bunday reaksiyalarda indikator elektrod analit ioni uchun tanlangan
metall elektrod, mos yozuvlar elektrod esa ma'lum potensialga ega barqaror
elektroddir. Ikki elektrod orasidagi potentsial farq analit ionining oksidlanish
darajasidagi farqga mutanosibdir va yuqori empedansli voltmetr yordamida
o'lchanishi mumkin. Elektrod tizimini kalibrlash ma'lum analit konsentratsiyasiga
ega bo'lgan standart eritmalar to'plami yordamida amalga oshiriladi.
14

Potensiometrik usullar juda aniq va aniq bo'lib, pH, ion kontsentratsiyasi va
oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarini aniqlash uchun atrof-muhit monitoringi,
klinik tahlil va sanoat jarayonlarini nazorat qilish kabi turli sohalarda keng
qo'llaniladi.
15

III bob. Voltametrik usullar.
Voltametrik usullar elektrokimyoviy usullar bo'lib, ular elektrodda tahlil
qilinadigan moddaning oksidlanishi yoki kamayishi natijasida hosil bo'lgan oqim
yoki potentsialni o'lchashni o'z ichiga oladi. Ushbu usullar joriy yoki potentsialni
qo'llaniladigan potentsial yoki potentsial oqimning funktsiyasi sifatida o'lchashga
asoslangan. Voltametrik usullarning bir necha turlari mavjud, ular orasida tsiklik
voltametriya, kvadrat to'lqinli voltametriya, differensial impulsli voltametriya va
yalang'och voltametriya mavjud.
Tsiklik voltametriya: Tsiklik voltametriya - bu elektrodga qo'llaniladigan
potentsialning funktsiyasi sifatida oqimni o'lchashni o'z ichiga olgan usul.
Potensial ikkita belgilangan qiymatlar orasida chiziqli ravishda o'tkaziladi va
natijada oqim o'lchanadi. Keyin potentsial boshlang'ich potentsialga qaytariladi va
oqim yana o'lchanadi. Natijada paydo bo'lgan voltammogramma oqim va
potentsialning syujetidir va tahlil qilinadigan turning oksidlanish-qaytarilish
harakatini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Kvadrat to'lqinli voltametriya: Kvadrat to'lqinli voltametriya elektrodga
potentsial to'lqin shaklini qo'llashni o'z ichiga olgan texnikadir. To'lqin shakli bir
qator kvadrat impulslardan iborat bo'lib, natijada oqim o'lchanadi. Potensial ikkita
belgilangan qiymat o'rtasida oldinga va orqaga suriladi va oqim har bir
potentsialda o'lchanadi. Natijada paydo bo'lgan voltammogramma oqim va
potentsialning syujetidir va tahlil qilinadigan turning oksidlanish-qaytarilish
harakatini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Differentsial impulsli voltametriya: Differensial impulsli voltametriya
elektrodga potentsial to'lqin shaklini qo'llashni o'z ichiga olgan texnikadir. To'lqin
shakli bir qator impulslardan iborat bo'lib, natijada oqim o'lchanadi. Potensial
ikkita belgilangan qiymat o'rtasida oldinga va orqaga suriladi va oqim har bir
potentsialda o'lchanadi. Natijada paydo bo'lgan voltammogramma oqim va
potentsialning syujetidir va tahlil qilinadigan turning oksidlanish-qaytarilish
harakatini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
16

Yalang'och voltametriya: Stripping voltammetriya - bu tahlil qilinadigan
moddaning elektrodga yotqizilishi, so'ngra uning oksidlanishi yoki qaytarilishini
o'z ichiga olgan usul. Olingan oqim o'lchanadi va tahlil qilinadigan turdagi
konsentratsiyaga mutanosibdir. Ushbu usul juda sezgir va analit turlarining iz
miqdorini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Voltametrik usullar atrof-muhit monitoringi, klinik tahlil va sanoat
jarayonlarini nazorat qilish kabi turli sohalarda og'ir metallar, organik birikmalar
va biomolekulalarni o'z ichiga olgan turli tahliliy moddalarni aniqlash uchun keng
qo'llaniladi. Ushbu usullar juda sezgir, selektiv va aniq bo'lib, murakkab
matritsalarda analit turlarini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.[6,1,3]
3.1. Voltametriyaga kirish va uning qo'llanilishi.
Voltammetriya elektrod interfeysida elektroaktiv turlarning oksidlanish-
qaytarilish harakatlarini o'rganish uchun ishlatiladigan elektroanalitik usuldir.
Texnika elektrodga boshqariladigan potentsial yoki oqimni qo'llash va hosil
bo'lgan oqim yoki potentsialni o'lchashni o'z ichiga oladi. Keyin o'lchovlar
elektroaktiv turlarning kontsentratsiyasi, o'ziga xosligi va redoks harakati haqida
ma'lumot olish uchun ishlatiladi.
Voltametriya atrof-muhit monitoringi, klinik tahlil va sanoat jarayonlarini
nazorat qilish kabi keng sohalarda qo'llaniladigan ko'p qirrali texnikadir. Atrof-
muhit monitoringida voltametriya suv, tuproq va havo namunalarida og'ir metallar
va organik birikmalar kabi ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasini aniqlash
uchun ishlatiladi. Klinik tahlilda voltametriya qon va siydik namunalarida
glyukoza va xolesterin kabi biomolekulalarning kontsentratsiyasini aniqlash uchun
ishlatiladi. Sanoat jarayonlarini boshqarishda voltametriya elektrokaplama
eritmalarining sifatini nazorat qilish va elektron qurilmalar ishlab chiqarishni
nazorat qilish uchun ishlatiladi.
Voltametriyaning asosiy afzalliklaridan biri uning yuqori sezuvchanligi bo'lib,
bu juda past konsentratsiyalarda elektroaktiv turlarni aniqlash imkonini beradi.
Texnika, shuningdek, murakkab aralashmalarda o'ziga xos elektroaktiv turlarni
17

aniqlash imkonini beruvchi juda selektivdir. Bundan tashqari, voltametriya
elektrokimyoviy reaktsiyalarning kinetik va termodinamik xususiyatlarini o'rganish
uchun ishlatilishi mumkin, bu esa oksidlanish-qaytarilish jarayonlarining
mexanizmlari haqida muhim ma'lumotlarni beradi.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, voltametriya keng sohalarda qo'llaniladigan
kuchli elektroanalitik texnikadir. Uning yuqori sezuvchanligi, selektivligi va
redoks mexanizmlari haqida ma'lumot berish qobiliyati uni atrof-muhit
monitoringi, klinik tahlil va sanoat jarayonlarini nazorat qilish uchun muhim
vositaga aylantiradi.
3.2. Tsiklik voltametriya va uning potentsialni aniqlash imkoniyatlari.
Tsiklik voltametriya (CV) keng qo'llaniladigan voltametrik usul bo'lib,
elektrokimyoviy hujayraga chiziqli o'zgaruvchan potentsialni qo'llashni, so'ngra
potentsialni boshlang'ich qiymatiga qaytarishni o'z ichiga oladi. Olingan oqim
qo'llaniladigan potentsialning funktsiyasi sifatida o'lchanadi, natijada tsiklik
voltammogramma olinadi. Tsiklik voltametriya turli elektrokimyoviy
parametrlarni, shu jumladan elektrodning standart potentsialini aniqlash uchun
ishlatilishi mumkin.
CVda o'lchangan oqim elektroaktiv turlarning kontsentratsiyasiga,
shuningdek, elektrod yuzasida elektron uzatish tezligiga mutanosibdir. Maksimal
oqim va potentsialni o'lchash orqali elektrodning standart potentsialini aniqlash
mumkin. Standart potentsial standart sharoitlarda o'lchangan elektrod va standart
vodorod elektrodi (SHE) o'rtasidagi potentsial farq sifatida aniqlanadi. CVdagi
maksimal potentsial elektrodning standart potentsialiga to'g'ri keladi va cho'qqi
potentsiali va SHE potentsiali o'rtasidagi farq elektrodning standart potentsialini
hisoblash uchun ishlatilishi mumkin.
CV, ayniqsa, eritmadagi elektroaktiv turlarning oksidlanish-qaytarilish
harakatini, shuningdek, elektrokimyoviy reaktsiyalarning kinetik va termodinamik
xususiyatlarini aniqlash uchun foydalidir. U metall ionlari, organik birikmalar va
18

biologik molekulalarni o'z ichiga olgan keng doiradagi elektroaktiv turlarning
standart potentsiallarini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Potentsial aniqlash imkoniyatlaridan tashqari, CV elektrokimyoviy zondlash
va aniqlash, sirt tavsifi va elektrokataliz tadqiqotlari kabi turli xil boshqa ilovalar
uchun ishlatilishi mumkin. CV elektrokimyoviy tizimlar va ularning xususiyatlari
haqida qimmatli ma'lumotlarni taqdim etadigan ko'p qirrali va keng qo'llaniladigan
texnikadir.
3.3. Differensial impulsli voltametriya va uning afzalliklari.
Differensial impulsli voltametriya (DPV) - bu eritmadagi elektroaktiv turlarni
tahlil qilish uchun keng qo'llaniladigan voltametrik texnikaning bir turi. DPVda
ishchi elektrodga bir qator qisqa impulslarda potentsial qo'llaniladi, har birida
pauza bo'ladi, uning davomida joriy javob qayd etiladi. Olingan differensial
oqimning javobi qo'llaniladigan potentsialning funktsiyasi sifatida chiziladi.
DPV ning asosiy afzalliklaridan biri uning o'lchov sezgirligini oshirish
qobiliyatidir. DPV da qo'llaniladigan qisqa impulslar nisbatan yuqori signal-
shovqin nisbatini ishlab chiqaradi, bu esa eritmadagi elektroaktiv turlarning hatto
iz miqdorini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, DPV boshqa
voltametrik usullarga qaraganda yuqori selektivlikka ega, chunki potentsial impuls
mos yozuvlar elektrodga emas, balki faqat ishchi elektrodga qo'llaniladi, bu har
qanday nojo'ya reaktsiyalar ehtimolini kamaytiradi.[7,9,15]
DPV ning yana bir afzalligi uning ham qaytar, ham qaytarilmas
elektrokimyoviy reaktsiyalarni aniqlash qobiliyatidir. Qaytariladigan reaksiyalarda
maksimal potentsial reaksiyaning yarim to'lqin potentsialiga to'g'ri keladi, bu
elektroaktiv turlarning standart potentsialini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Qaytarib bo'lmaydigan reaktsiyalarda maksimal oqim elektroaktiv turlarning
kontsentratsiyasiga mutanosib bo'lib, eritmani miqdoriy tahlil qilish uchun
ishlatilishi mumkin.
DPV shuningdek, elektrokimyoviy reaktsiyalarning kinetik xususiyatlarini,
masalan, elektron uzatish tezligini va elektroaktiv turlarning diffuziya
19

koeffitsientini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu ma'lumotlar
elektrokimyoviy reaktsiyalar mexanizmlarini yaxshiroq tushunish va sensorlar va
batareyalar kabi elektrokimyoviy qurilmalarning ishlashini optimallashtirish uchun
ishlatilishi mumkin.
Xulosa qilib aytganda, DPV juda sezgir va tanlangan voltametrik usul bo'lib,
eritmadagi elektroaktiv turlarning keng doirasini tahlil qilish uchun ishlatilishi
mumkin. Uning ham qaytar, ham qaytarilmas reaksiyalarni aniqlash, shuningdek,
elektrokimyoviy tizimlarning kinetik xususiyatlarini o‘lchash qobiliyati uni atrof-
muhit monitoringi, kimyoviy tahlil va materialshunoslik kabi ko‘plab sohalardagi
tadqiqotchilar va amaliyotchilar uchun kuchli vositaga aylantiradi.
20

IV bob. Elektrokimyoviy empedans spektroskopiyasi (EIS).
Elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi (EIS) - bu materiallar va
tizimlarning elektrokimyoviy xususiyatlarini o'rganish uchun ishlatiladigan
buzilmaydigan usul. EIS elektrokimyoviy hujayraga o'zgaruvchan tok (AC)
signalini qo'llashni va natijada paydo bo'lgan kuchlanish reaktsiyasini chastotalar
oralig'ida o'lchashni o'z ichiga oladi. O'lchangan impedans chastotaning funktsiyasi
sifatida chiziladi, natijada impedans spektri paydo bo'ladi.
Empedans spektri tizimda sodir bo'ladigan turli elektrokimyoviy jarayonlar,
jumladan, zaryad o'tkazish, ikki qatlamli sig'im va diffuziya haqida ma'lumotni o'z
ichiga oladi. Empedans spektrining shakli elektrod yuzasining tuzilishi va tarkibi,
shuningdek, har qanday sirt qoplamalari yoki korroziya mahsulotlari mavjudligi
haqida ma'lumot berishi mumkin.
EIS turli elektrokimyoviy parametrlarni, shu jumladan korroziya tezligini,
polarizatsiyaga chidamliligini va elektrodning sirt maydonini aniqlash uchun
ishlatilishi mumkin. Bu korroziyadan himoya qilish, batareyani ishlab chiqish va
yonilg'i xujayrasi texnologiyasini o'z ichiga olgan turli xil ilovalarda materiallar va
tizimlarning elektrokimyoviy xatti-harakatlarini o'rganish uchun qimmatli
vositadir.
EISning afzalliklaridan biri bu tizimni buzmasdan elektrod yuzasida sodir
bo'ladigan elektrokimyoviy jarayonlar haqida ma'lumot berish qobiliyatidir.
EISning buzilmaydigan xususiyati vaqt o'tishi bilan takroriy o'lchovlarni amalga
oshirishga imkon beradi, bu tizimning barqarorligi va chidamliligi haqida qimmatli
ma'lumotlarni beradi.
EIS harorat, pH va elektroaktiv turlarning konsentratsiyasi kabi tizimning
elektrokimyoviy xatti-harakatlariga atrof-muhit omillarining ta'sirini o'rganish
uchun ham ishlatilishi mumkin. Ushbu ma'lumotlar elektrokimyoviy
qurilmalarning ishlashini optimallashtirish va elektrokimyoviy reaktsiyalarning
asosiy mexanizmlarini yaxshiroq tushunish uchun ishlatilishi mumkin.
21

Xulosa qilib aytganda, EIS materiallar va tizimlarning elektrokimyoviy
xususiyatlarini o'rganish uchun kuchli va buzilmaydigan texnikadir. Uning
elektrod sirtlarining tuzilishi va tarkibi, shuningdek, tizim ichida sodir bo'ladigan
turli elektrokimyoviy jarayonlar haqida ma'lumot berish qobiliyati uni turli
sohalardagi tadqiqotchilar va amaliyotchilar uchun qimmatli vositaga aylantiradi.
4.1. Elektrokimyoviy empedans spektroskopiyasi (EIS).
Elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi (EIS) - bu materiallar va
tizimlarning elektrokimyoviy harakatlarini aniqlashning kuchli usuli. Bu
elektrokimyoviy hujayraga o'zgaruvchan tok signalini qo'llashni va natijada bir
qator chastotalar bo'yicha kuchlanish reaktsiyasini o'lchashni o'z ichiga oladi.
Olingan empedans spektri tizimda sodir bo'ladigan turli elektrokimyoviy
jarayonlar, jumladan, zaryad o'tkazuvchanligi, ikki qatlamli sig'im va diffuziya
haqida ma'lumot beradi.
EIS elektrod potentsialini aniqlashning muhim usuli hisoblanadi, chunki u
elektrod yuzasi, jumladan uning tuzilishi va tarkibi haqida qimmatli ma'lumotlarni
berishi mumkin. Empedans spektrini tahlil qilish orqali tadqiqotchilar
elektrokimyoviy reaktsiyaning kinetikasini, ishtirok etuvchi reaktivlarning turi va
miqdorini, elektrod yuzasida sodir bo'ladigan transport jarayonlarini aniqlashlari
mumkin.[11,16]
Bundan tashqari, EIS elektrodning polarizatsiya qarshiligini aniqlash uchun
ishlatilishi mumkin, bu uning tashqi ta'sirlar tufayli potentsialidagi o'zgarishlarga
qarshilik ko'rsatish qobiliyatining o'lchovidir. Ushbu ma'lumot batareyalar,
sensorlar va yonilg'i xujayralari kabi elektrokimyoviy qurilmalarni ishlab chiqishda
muhim ahamiyatga ega, bu erda barqarorlik va chidamlilik muhim omillardir.
Umuman olganda, EIS elektrod potentsialini aniqlashda qimmatli vositadir,
chunki u elektrod yuzasida sodir bo'ladigan elektrokimyoviy jarayonlar haqida
tushuncha beradi va elektrokimyoviy qurilmalarning ishlashini optimallashtirish
uchun ishlatilishi mumkin.
22

4.2. Chastota javobi va impedans o'lchovlari.
Chastota reaktsiyasi elektrotexnika sohasidagi asosiy tushuncha bo'lib, tizim
yoki komponentning chastota o'zgarishiga qanday munosabatda bo'lishini
anglatadi. Elektrokimyoda chastotali javob elektrokimyoviy hujayraning
impedansini o'lchash uchun ishlatiladi, bu hujayraning qo'llaniladigan kuchlanish
yoki oqimga javoban elektr zaryadini o'tkazish qobiliyatini tavsiflaydi.
Empedans o'lchovlari elektrokimyoviy hujayraga kichik, o'zgaruvchan
kuchlanishni qo'llash va hosil bo'lgan oqimni o'lchash orqali amalga oshiriladi.
Qo'llaniladigan signalning chastotasini o'zgartirib, turli chastotalarda hujayraning
empedansini tavsiflovchi chastotali javob egri chizig'ini yaratish mumkin. Chastota
javob egri odatda impedansning haqiqiy qismiga nisbatan impedansning xayoliy
qismi sifatida chiziladi, natijada murakkab empedans grafigi hosil bo'ladi.
Chastota javob egri chizig'ining shakli hujayra ichida sodir bo'ladigan
elektrokimyoviy jarayonlar, jumladan, zaryad o'tkazish reaktsiyalarining
kinetikasi, elektrodning ikki qatlamli sig'imi va elektrolitlardagi turlarning
tarqalishi haqida qimmatli ma'lumotlarni beradi. Chastotaga javob egri chizig'ini
tahlil qilish orqali tadqiqotchilar elektrod potentsialini, elektroaktiv turlarning
kontsentratsiyasini va boshqa muhim elektrokimyoviy parametrlarni aniqlashlari
mumkin.
Empedans o'lchovlari elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi (EIS) va
potensiostat bilan impedans o'lchovlari kabi turli xil texnikalar yordamida amalga
oshirilishi mumkin. EIS impedans o'lchovlari uchun ayniqsa kuchli texnikadir,
chunki u bitta o'lchovda to'liq chastotali javob egri chizig'ini to'plash imkonini
beradi va hujayra ichidagi elektrokimyoviy jarayonlar haqida batafsil ma'lumot
beradi.
Umuman olganda, chastotali javob va impedans o'lchovlari materiallar va
tizimlarning elektrokimyoviy xatti-harakatlarini o'rganish uchun qimmatli vositadir
va elektrod potentsialini aniqlash uchun zarurdir.
23

V bob. Skanerli elektrokimyoviy mikroskop (SECM).
Skanerli elektrokimyoviy mikroskopiya (SECM) - bu mikroskopning fazoviy
rezolyutsiyasini voltametriyaning elektrokimyoviy sezgirligi bilan birlashtirgan
kuchli analitik usul. Bu elektrokimyoviy jarayonlarni yuqori fazoviy ruxsatga ega
bo'lgan tasvirlash va tavsiflash imkonini beradi, bu elektrod salohiyatini aniqlashni
o'z ichiga olgan keng ko'lamli ilovalar uchun foydali bo'ladi.
SECM texnikasi qiziqish namunasi yuzasida skanerdan o'tkaziladigan kichik,
mobil elektroddan foydalanishni o'z ichiga oladi. Elektrod harakatlanayotganda,
namunaning mahalliy elektrokimyoviy xatti-harakatlaridagi o'zgarishlarni
aniqlaydi, bu esa namunani yuqori fazoviy o'lchamlari bilan tasvirlash imkonini
beradi. SECM probi muayyan dasturga qarab doimiy masofa rejimi, doimiy oqim
rejimi va potentsiometrik rejim kabi turli rejimlarda ishlashi mumkin.
SECM ning asosiy afzalliklaridan biri uning sirtdagi ma'lum bir joyda
namunaning elektrokimyoviy harakati haqida ma'lumot berish qobiliyatidir. Bu,
ayniqsa, murakkab elektrokimyoviy xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin bo'lgan
biologik to'qimalar kabi heterojen materiallarni o'rganish uchun foydali qiladi.
SECM-dan foydalanib, tadqiqotchilar alohida hujayralar, to'qimalar va hatto sub-
hujayra tuzilmalarining elektrokimyoviy xatti-harakatlari haqida ma'lumot olishlari
mumkin.
Elektrod potentsialini aniqlash nuqtai nazaridan, SECM namuna yuzasidagi
ma'lum nuqtalarda mahalliy elektrokimyoviy potentsialni o'lchash uchun
ishlatilishi mumkin. Ushbu ma'lumot namuna yuzasi bo'ylab elektrod
potentsialining xaritasini yaratish uchun ishlatilishi mumkin, bu namunaning
elektrokimyoviy xatti-harakatlarini tushunish imkonini beradi.
Umuman olganda, SECM elektrod potentsialini aniqlash, shuningdek, yuqori
fazoviy o'lchamdagi elektrokimyoviy jarayonlarni tasvirlash va tavsiflash uchun
qimmatli texnikadir. Uning ko'p qirraliligi va turli xil rejimlarda ishlash qobiliyati
uni elektrokimyo va materialshunoslikning keng doiradagi ilovalari uchun
qimmatli vositaga aylantiradi.
24

5.1. SECMga kirish va uning ishlash printsipi.
Skanerli elektrokimyoviy mikroskop (SECM) - bu mikroskopning fazoviy
o'lchamlarini voltametriyaning elektrokimyoviy sezgirligi bilan birlashtirgan
tasvirlash usuli. SECM yuqori fazoviy ruxsatga ega bo'lgan sirtlarda
elektrokimyoviy hodisalarni o'rganish va tasvirlash uchun ishlatiladi. Texnika turli
xil namunalar, jumladan, biologik to'qimalar, elektroaktiv materiallar va hatto tirik
hujayralarga nisbatan qo'llanilishi mumkin.
SECM ning ishlash printsipi namunaning yuzasida skanerdan o'tkaziladigan
kichik, mobil elektroddan foydalanishni o'z ichiga oladi. Elektrod sirtga
yaqinlashganda, namunaning elektrokimyoviy xatti-harakatlaridagi o'zgarishlarni
aniqlaydi, bu esa yuqori fazoviy o'lchamdagi sirt tasvirini yaratish uchun
ishlatilishi mumkin. SECM probi doimiy balandlik rejimi, doimiy masofa rejimi va
potentsiometrik rejimlarni o'z ichiga olgan turli xil rejimlarda ishlashi mumkin.
Doimiy balandlik rejimida SECM probi namuna yuzasidan belgilangan
balandlikda ushlab turiladi, elektrod esa sirt ustida skanerlanadi. Elektrod
harakatlanayotganda, namunaning mahalliy elektrokimyoviy xatti-harakatlaridagi
o'zgarishlarni aniqlaydi, bu sirt tasvirini yaratish uchun ishlatilishi mumkin.
Doimiy masofa rejimida SECM probi namuna yuzasidan belgilangan
masofada ushlab turiladi, elektrod esa sirt ustida skanerlanadi. Ushbu rejim
namunaning yuzasi notekis bo'lganda yoki namuna harakatda bo'lganda
qo'llaniladi.
Potensiometrik rejimda SECM probi sirtdagi ma'lum nuqtalarda namunaning
mahalliy elektrokimyoviy salohiyatini o'lchash uchun ishlatiladi. Ushbu ma'lumot
namunaning elektrokimyoviy xatti-harakatlarini tushunish imkonini beruvchi
namuna yuzasi bo'ylab elektrokimyoviy potentsial xaritasini yaratish uchun
ishlatilishi mumkin.
Umuman olganda, SECM elektrokimyoviy hodisalarni yuqori fazoviy
o'lchamlari bilan tasvirlash va tavsiflash uchun kuchli vositadir. Turli xil
rejimlarda ishlash qobiliyati va elektrokimyoviy o'zgarishlarga sezgirligi uni
25

materialshunoslik, elektrokimyo va biologiyada keng qo'llanilishi uchun qimmatli
texnikaga aylantiradi.
5.2. Elektrod yuzalarida tasvirlash va potentsial o'lchash.
SECM yuqori fazoviy ruxsatga ega elektrod yuzalarida potentsialni tasvirlash
va o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. SECM probini elektrod yuzasida skanerlash
orqali sirtning mahalliy elektrokimyoviy xatti-harakatlarini tekshirish va xaritalash
mumkin.
Doimiy balandlik rejimida SECM probi elektrod yuzasidan belgilangan
balandlikda ushlab turiladi, elektrod esa sirt ustida skanerlanadi. Elektrod
harakatlanayotganda, u sirtning mahalliy elektrokimyoviy xatti-harakatlaridagi
o'zgarishlarni aniqlaydi, bu sirt tasvirini yaratish uchun ishlatilishi mumkin. SECM
probi, shuningdek, sirt bo'ylab elektrokimyoviy potentsial xaritasini ta'minlab,
sirtning muayyan nuqtalarida sirtning mahalliy elektrokimyoviy salohiyatini
o'lchash uchun ham ishlatilishi mumkin.
Potensiometrik rejimda SECM probi elektrod yuzasining mahalliy
elektrokimyoviy potentsialini sirtning muayyan nuqtalarida o'lchash uchun
ishlatiladi. Ushbu ma'lumot elektrod yuzasi bo'ylab elektrokimyoviy potentsial
xaritasini yaratish uchun ishlatilishi mumkin, bu elektrodning elektrokimyoviy
xatti-harakatlarini tushunish imkonini beradi. Potensiometrik SECM bir qator
elektrokimyoviy jarayonlarni, jumladan redoks reaktsiyalarini, korroziyani va
elektrokaplamani o'rganish uchun ishlatilishi mumkin.
Umuman olganda, SECM yuqori fazoviy o'lchamlari bo'lgan elektrod
yuzalarida potentsialni tasvirlash va o'lchash uchun qimmatli texnikadir. U
elektrokimyoviy jarayonlarning keng doirasini o'rganish uchun ishlatilishi mumkin
va materialshunoslik, elektrokimyo va biologiyada qo'llanilishi mumkin.
26

Xulosa
Kurs ishini bajarish mobaynida shu xulosaga kelindi:
 Elektrodlarning potentsialini aniqlash elektrokimyoning muhim jihati
bo'lib, turli sohalarda, jumladan, materialshunoslik, elektrokimyo va biologiyada
ko'plab ilovalarga ega. Standart elektrod potensiali, potentsiometrik usullar,
voltametrik usullar va elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi elektrod
potentsialini aniqlashda keng qo'llaniladigan usullardan biridir. Elektrod sirtlarida
tasvirlash va potentsial o'lchash uchun SECM dan foydalanish ham yuqori
fazoviy o'lchamlari va elektrokimyoviy o'zgarishlarga sezgirligi tufayli
mashhurlik kasb etmoqda.
 Umuman olganda, elektrod potentsialini aniqlash usullarini har
tomonlama tushunish yangi materiallarni ishlab chiqish va turli elektrokimyoviy
jarayonlarni o'rganish uchun muhimdir. Texnologiyaning rivojlanishi bilan
elektrod salohiyatini aniq aniqlash uchun yangi texnikani ishlab chiqish va
mavjud usullarni takomillashtirish zarurati tug'iladi.
 Elektrod potentsiallarini aniqlash elektrokimyoning keng ko'lamli
ilovalarida juda muhimdir. U fundamental tushunishni osonlashtiradi,
elektrokimyoviy tizimlarni loyihalashga rahbarlik qiladi, korroziyaning oldini
olishga imkon beradi, energiyani saqlash va konvertatsiya qilishda yutuqlarni
qo'llab-quvvatlaydi, elektroanalitik usullarni qo'llab-quvvatlaydi, material
rivojlanishiga ta'sir qiladi, yashil texnologiyalarni targ'ib qiladi va nano-
miqyosdagi tadqiqotlarga hissa qo'shadi. Shuning uchun elektrod potentsiallarini
aniqlash usullarini o'rganish va tushunish elektrokimyo sohasida ishlaydigan
tadqiqotchilar va olimlar uchun juda muhimdir.
27

Foydalanilgan adabiyotlar.
1. Akbarov H.I « Fizikaviy kimyo » T. 2019-yil
2. Fayzullayev О . « А nalitik kimyo asoslari». Т. 2003-yil..
3. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Аналитика. М. 2005 г.
4. Yoriyev M O Karimova D A « Fizikaviy kimyo » T. 2013-yil
5. A.Alekseyev. « Miqdoriy analiz » T-1984
6. Akbarov H.I., Xoliqov A.J. Fizikaviy kimyo mutaxassisligi magistrantlari
uchun elektrokimyodan uslubiy qo‘llanma. – Toshkent: O'zMU, 2005.
7. Akbarov H.I. Fizikaviy kimyo kursidan uslubiy qo‘llanma. – Toshkent:
O'zMU, 2006. – 66 b.
8. Akbarov H.I., Yarkulov A.Yu., Azimov L.A., Mamatov J.Q. Fizikaviy kimyo
fanidan laboratoriya mashg‘ulotlari. – T.: “Universitet”, 2019. – 96 b.
9. Алимарин И.П. Лабораторные методики к практикуму физико-
химических и физических методов анализа. Электрохимические методы.
М.: Химия. 1981.111 с.
10. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. Электрохимические
методы анализа. М.: Колос. 2005. 232 с.
11. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М.: Высшая школа.
1988. 496 с. 3.Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Основы теоретической
электрохимии. М.: Высшая школа. 1978. 239 с.
12. Левин А.И. Теоретические основы электрохимии. М.: Металлургия. 1972.
396 с.
13. Николский Б.П., Матёрова В.Г. Ионоселективные электроды. Основные
вопросы современной теоретической електрохимии. М.: Мир. 1980.394 с.
14. Э.А.Абдурахманов, Д.К.Муродова, Э.А.Рузиев. Электрохимичиский
сенсор для экоаналитического мониторинга фтористого водорода в
воздухе и технологических газа. Химическая промышленность, м.83,№7,
2006. 343-345 с
28

15. Файзуллаев О. Туробов Н. Рўзиев Е. Қуватов А.Муҳаммадиев Н.
Аналитик кимё лаборатория машғулотлари. Тошкент. Янги аср авлоди.
2006. 445 с
16. Файзуллаев О. Электрокимёвий текшириш усуллари. Тошкент Ўқитувчи
1996 йил168 бет 3.Агасян П.К., Николаева Е.Р. Теория и практика
потенсиометрии и потенсиометрического титрования. М.: Химия. 1972.
138 с
Foydalanilgan elektron veb sahifalar.
1. Ommaviy qidiruv tizimi: www.google.com
2. Ma’lumotlar joylashtirilgan veb sahifa: www.fayllar.org
3. Elektron kitoblar jamlanmasi joylangan veb sahifa: www.ziyouz.com
4. Turli xil ma’lumotlarga ega veb sahifa: www.wikipedia.org
5. O zbekiston Milliy kutubxonasi: ʻ https://natlib.uz
6. O‘zbekiston ilmiy elektron kutubxonasi: http://elibrary.uz
7. Central Asian Journal of Chemistry: http://cajc.uz/index.php
29

Elektrodlar potensialini aniqlash usullari

Sotib olish