التخطيط الاستقطابي


التخطيط الاستقطابي polarography، هو تقانة كهركيمياوية تستعمل في التحليل الكيمياوي وتعتمد على إنشاء منحنٍ يسمى المخطط الاستقطابي polarogram، بين شدة التيار والكمون الكهربائي بتغير الكمون المطبق على المساري المغموسة فيالمحلول قيد الدرس، وهما عادة اثنان، أحدهما مَرجع raference، يبقى كمونه ثابتاً في أثناء القياس والثاني مُشعر indicator، يتغير كمونه عندما يقاس الكمون وشدة التيار ويعرف بالمسرى العامل. يتألف هذا المسرى الأخير الذي يعرف بمسرى الزئبقالمتساقط، من قطرة زئبق معلقة بفوهة أنبوب شعري زجاجي يبلغ قطره الداخلي عادة نحو 0.08مم وهو متصل بمستودع يجري منه الزئبق على هيئة قطرات مستمرة بمعدل بضعة مليغرامات في الثانية؛ يتزايد قطر الواحدة منها ثم تسقط في بضع ثوان (من 2 إلى 5 ثانية). وتؤلف كل قطرة جديدة مسرى جديداً لا يتأثر سطحه بالتحولات الكيمياوية الجارية مع سطح القطرة السابقة.

وهكذا فإن كل قطرة جديدة هي مسرى جديد مطواع صغير السطح ونظيف، الأمر الذي يمنع التحليل الكهربائي بجوار هذا المسرى من إنقاص تركيز المادة الفعالة كهركيماوياً إنقاصاً ملحوظاً.

التخطيط الاستقطابي

 

ويجب أن يكون تركيز المواد المدروسة في المحلول ما بين 10-3 و10-6 مول/لتر إضافة إلى تركيز زائد من مادة كهرليتية مساعِدة supporting، لاتتفاعل عند المسرى، وهي إما ملح معتدل أو حمض أو أساس أو مزيج منها، وتستعمل نترات البوتاسيوم عادة، ويتضمن عمله إنقاص مقاومة المحلول ـ لمرور التيار الكهربائي ـ وأن يكون انتقال المادة المدروسة إلى سطح المسرى العامل بالانتشار لا بالهجرة تحت تأثير الحقل الكهربائي أو بالتحريك ومنع تغير الشروط عند سطح المسرى في أثناء عملية التحليل. وقد تستعمل المادة المساعدة لتحويل الموادالمدروسة إلى الحالة الصالحة للتحليل الكهربائي؛ بتكوين معقدات معها على سبيل المثال. وتُقاس ارتفاعات أمواج التخطيط الاستقطابي وتُقارَن بارتفاعات جرى الحصول عليها باستعمال محاليل عيارية معروفة التراكيز. وتراوح دقة هذه الطريقة في التحليل الكيمياوي بين 2٪ و5٪ بحسب مجال الكمون المستخدم وشكل أمواج التخطيط الاستقطابي ووجود مركبات أخرى في المحلول، وقد تصل الدقة في أفضل حالاتها إلى 1٪.

ويجب أن تكون المادة المحلَّلةَ بهذه التقانة قابلة للإرجاع أو الأكسدة عند سطح قطرة الزئبق، أو أن تكون قادرة على تكوين مركبات مع معدن الزئبق أو أن تقوم بدور الوسيط في عمليات المسرى. ويمكن، من تغير شكل منحني التخطيط الاستقطابي، تعيين الكثير من المواد الفعالة سطحياً.

ولكي يتم تتبع المواد القابلة للإرجاع يجب أن يحصل الإرجاع عند كمونات أكثر إيجابية من كمون إرجاع كل من الكهرليت المساعد أو المذيب. أما الأكسدة فيجب أن تجري لدى كمونات أكثر سلبية من كمونات الأكسدة للكهرليت أو المذيب أو المادة المصنوع منها المسرى. ويدل على عملية الإرجاع ظهور موجات مهبطية cathodic فوق خط صفر التيار وعلى عمليات الأكسدة ظهور موجات مصعدية anodic تحت خط صفر التيار.