Elektroķīmiskās analīzes metodes un to nozīme vides aizsardzībā. Medicīniskie elektroķīmiskie analizatori Paldies par uzmanību

Elektroķīmiskās analīzes metodes balstās uz potenciālu, strāvu un citu raksturlielumu mērīšanu analizējamās mijiedarbības laikā ar elektrisko strāvu.

Elektroķīmiskās metodes ir sadalītas trīs grupās:

¨ metodes, kuru pamatā ir elektrodu reakcijas bez strāvas (potenciometrija);

¨ metodes, kuru pamatā ir elektrodu reakcijas, kas notiek strāvas ietekmē (voltampertrija, kulometrija, elektrogravimetrija);

¨ metodes, kuru pamatā ir mērījumi bez elektrodu reakcijas (konduktometrija - zemfrekvences titrēšana un oscilometrija - augstfrekvences titrēšana).

Saskaņā ar pielietošanas metodēm elektroķīmiskās metodes iedala taisni- pamatojoties uz analītiskā signāla tiešo atkarību no vielas koncentrācijas, un - netiešs (ekvivalences punkta iestatīšana titrēšanas laikā).

Lai reģistrētu analītisko signālu, nepieciešami divi elektrodi - indikators un salīdzinājums. Tiek saukts elektrods, kura potenciāls ir atkarīgs no noteikto jonu aktivitātes indikators... Tam vajadzētu ātri un atgriezeniski reaģēt uz šķīdumā noteiktās jonu koncentrācijas izmaiņām. Tiek saukts elektrods, kura potenciāls nav atkarīgs no konstatēto jonu aktivitātes un paliek nemainīgs atskaites elektrods.

POTENCIOMETRIJA

Potenciometriskā metode ir balstīts uz atgriezenisko galvanisko elementu elektromotoru spēku mērījumiem un tiek izmantots jonu koncentrācijas noteikšanai šķīdumā.

Metode tika izstrādāta pagājušā gadsimta beigās, pēc tam, kad 1889. gadā Valters Nernsts atvasināja vienādojumu, kas elektroda potenciālu saista ar aktivitāti (vielu koncentrāciju):

kur ir standarta elektroda potenciāls, V; 0,059 ir konstante, ieskaitot universālo gāzes konstanti (), absolūto temperatūru un Faradeja konstanti (); - elektronu skaits, kas piedalās elektrodu reakcijā; un - attiecīgi vielas oksidētās un reducētās formas aktivitāte.

Kad metāla plāksne ir iegremdēta šķīdumā, metāla un šķīduma saskarnē tiek izveidots līdzsvars

Es 0 ↔ Me n + + nē

un rodas elektroda potenciāls. Jūs nevarat izmērīt šo potenciālu, bet jūs varat izmērīt galvaniskās šūnas elektromotoru.

Izpētītā galvaniskā šūna sastāv no diviem elektrodiem, kurus var iegremdēt vienā un tajā pašā šķīdumā (šūna bez pārneses) vai divos dažāda sastāva šķīdumos, kas savstarpēji saskaras ar šķidrumu (pārvades ķēde).

Tiek saukts elektrods, kura potenciāls ir atkarīgs no noteikto jonu aktivitātes indikators:E \u003d f (c). Tiek saukts elektrods, kura potenciāls nav atkarīgs no noteiktā jonu koncentrācijas un paliek nemainīgs atskaites elektrods... To izmanto indikatora elektroda potenciāla mērīšanai.

Īss vēsturiskais pamatojums... Elektroanalīzes attīstības sākums ir saistīts ar klasiskās elektrogravimetriskās metodes parādīšanos (apmēram 1864. gadā, W. Gibbs). M. Faradeja elektrolīzes likumu atklāšana 1834. gadā bija kulometrijas metodes pamats, taču šīs metodes pielietošana sākās divdesmitā gadsimta 30. gados. Īsts pagrieziena punkts elektroanalīzes attīstībā notika pēc tam, kad 1922. gadā Ya Geyrovsky atklāja polarogrāfijas metodi. Polarogrāfiju var definēt kā elektrolīzi ar pilošu dzīvsudraba elektrodu. Šī metode joprojām ir viena no galvenajām analītiskās ķīmijas metodēm. 50. gadu beigās - 60. gadu sākumā vides aizsardzības problēma stimulēja analītiskās ķīmijas un jo īpaši elektroanalītiskās ķīmijas, tostarp polarogrāfijas, strauju attīstību. Rezultātā tika izstrādātas uzlabotas polarogrāfiskās metodes: maiņstrāva (Barkers, B. Breuers) un pulsējošā polarogrāfija (Barksrs, A. Gardnsrs), kas pēc savām īpašībām ievērojami pārspēja Ja. Geirovska piedāvāto klasisko polarogrāfijas variantu. Kad dzīvsudraba elektrisko (nevis polarogrāfijā izmantoto) vietā tika izmantoti cietie elektrodi, kas izgatavoti no dažādiem materiāliem, attiecīgās metodes sāka saukt par voltamperiskām. 50. gadu beigās V. Kemuļa un Z. Publiska darbs lika pamatu voltampera noņemšanas metodei. Paralēli kulometrijas un voltammetrijas metodēm tiek izstrādātas metodes, kuru pamatā ir galvanisko šūnu elektrodu potenciāla un elektromotoru spēku mērīšana - potenciometrijas un jonometrijas metodes (sk.)

Voltammetrija... Šī ir metožu grupa, kuras pamatā ir elektrolītiskās šūnas strāvas atkarības no analizētā šķīdumā iegremdētā indikatora mikroelektrodam pielietotā potenciāla vērtības izpēte. Šīs metodes ir balstītas uz elektrolīzes principiem; šķīdumā esošie analīti oksidējas vai reducējas pie indikatora elektroda. Papildus indikatoram šūnā ievieto atskaites elektrodu ar daudz lielāku virsmu, lai tā potenciāls, strāvai pārejot, praktiski nemainītos. Par indikatora mikroelektrodiem visbiežāk tiek izmantoti stacionārie un rotējošie elektrodi, kas izgatavoti no platīna vai grafīta, kā arī pilināmā dzīvsudraba elektrods, kas ir garš šaurs kapilārs, kura galā periodiski tiek veidoti un atdalīti mazi dzīvsudraba pilieni ar diametru 1–2 mm (1. att.). Šķīduma kvalitatīvo un kvantitatīvo sastāvu var noteikt no voltammogrammām.

Attēls: 4. Elektroķīmiskais elements ar pilošu dzīvsudraba elektrodu: 1 - analizēts šķīdums, 2 - pilošs dzīvsudraba elektrods, 3 - rezervuārs ar dzīvsudrabu, 4 - standartelektrods

Voltammetriskās metodes, īpaši jutīgas iespējas, piemēram, diferenciālā pulsējošā polarogrāfija un attīrīšanas voltammetrija, tiek konsekventi izmantotas visās ķīmiskās analīzes jomās un ir visnoderīgākās vides problēmu risināšanā. Šīs metodes ir piemērojamas gan organisko, gan neorganisko vielu noteikšanai, piemēram, lielākās daļas ķīmisko elementu noteikšanai. Voltmetra noņemšanas metodi visbiežāk izmanto, lai atrisinātu smago metālu pēdu noteikšanas problēmu ūdeņos un bioloģiskie materiāli... Piemēram, voltmetriskās metodes Cu, Cd un Pb, kā arī Zn un Pb vai TI vienlaicīgai noteikšanai dzeramajā ūdenī ir iekļautas standartā Vācija. Svarīga voltmetrijas priekšrocība ir spēja noteikt metālu jonu formas ūdeņos. Tas ļauj novērtēt ūdens kvalitāti, jo dažādām ķīmiskām metālu esamības formām ir atšķirīga toksicitātes pakāpe. No organiskām vielām ir iespējams noteikt savienojumus, kuriem ir grupas, kas spēj reducēties (aldehīdi, ketoni, nitro-, nitrozo savienojumi, nepiesātinātie savienojumi, halogenētie savienojumi, azo savienojumi) vai oksidēties (aromātiskie ogļūdeņraži, amīni, fenoli, alifātiskās skābes, spirti, sēru saturoši savienojumi). Izmantojot ķīmiski modificētus elektrodus, organiskās vielas noteikšanas iespējas, izmantojot strāvas voltmetriju, tiek ievērojami paplašinātas. Modificējot elektroda virsmu ar polimēru un neorganiskām plēvēm, kas satur reaģentus ar noteiktām funkcionālām grupām, ieskaitot biomolekulas, ir iespējams radīt nosacījumus, lai komponents tiktu noteikts, kad analītiskais signāls ir praktiski specifisks. Modificētu elektrodu izmantošana ļauj selektīvi noteikt savienojumus ar līdzīgām redoks īpašībām (piemēram, pesticīdiem un to metabolītiem) vai elektroķīmiski neaktīvus uz parastajiem elektrodiem. Voltammetrija tiek izmantota, lai analizētu risinājumus, bet to var izmantot arī gāzu analīzei. Daudzi vienkārši voltamperiskie analizatori ir izstrādāti izmantošanai laukā.

Kulometrija... Analīzes metode, kuras pamatā ir elektrības daudzuma (Q) mērīšana, kas iet cauri elektrolizatoram vielas elektroķīmiskās oksidēšanas vai reducēšanas laikā uz darba elektroda. Saskaņā ar Faradeja likumu elektroķīmiski pārveidotas vielas (P) masa ir saistīta ar Q pēc attiecības:

P \u003d QM / Fn,

kur M ir vielas molekulārā vai atomu masa, n ir elektronu skaits, kas iesaistīts vielas vienas molekulas (atoma) elektroķīmiskajā pārveidošanā, p ir Faradeja konstante.

Izšķir tiešo kulometriju un kulometrisko titrēšanu. Pirmajā gadījumā tiek noteikta elektroķīmiski aktīva viela, kas tiek nogulsnēta (vai pārnesta uz jaunu oksidācijas stāvokli) uz elektroda ar noteiktu elektrolīzes potenciālu, savukārt patērētās elektroenerģijas daudzums ir proporcionāls reaģējušās vielas daudzumam. Otrajā gadījumā analizējamajā šķīdumā tiek ievadīts elektroķīmiski aktīvs papildu reaģents, no kura elektrolītiski tiek iegūts titrants (kulometriskais titrētājs), un tas kvantitatīvi ķīmiski mijiedarbojas ar nosakāmo vielu. Analīta saturu aprēķina pēc elektrības daudzuma, kas caur šķīdumu iziet titranta veidošanās laikā līdz ķīmiskās reakcijas beigām, ko nosaka, piemēram, izmantojot krāsainus indikatorus. Veicot kulometrisko analīzi testa šķīdumā, ir svarīgi, lai nebūtu svešķermeņu, kas varētu nonākt elektroķīmiskās vai ķīmiskās reakcijas tādos pašos apstākļos, tas ir, nenotika sānu elektroķīmiskie un ķīmiskie procesi.

Kulometriju izmanto, lai ar lielu precizitāti noteiktu gan izsekojamību (līmenī 109-10 R mol / l), gan ļoti lielu daudzumu vielu. Kulonometriski var noteikt daudzus neorganiskos (praktiski visus metālus, ieskaitot smagos metālus, halogēnus, S, NO 3, NO 2) un organiskās vielas (aromātiskos amīnus, nitro- un nitrozo savienojumus, fenolus, azokrāsas). Automātiskie kulometriskie analizatori, lai noteiktu ļoti zemu (līdz 104%) gāzveida piesārņotāju (SO2 "Oz, H 2 S, NO, NO 2) saturu atmosfērā, ir veiksmīgi pierādījuši sevi laukā.

Potenciometrija. Analīzes metode, kuras pamatā ir līdzsvara elektroda potenciāla E atkarība no elektroķīmiskās reakcijas komponentu aktivitātes a: aA + bB + ne \u003d mM + pP.

Potenciometriskos mērījumos galvanisko elementu veido indikatora elektrods, kura potenciāls ir atkarīgs no viena no šķīduma komponentiem aktivitātes, un etalonelektroda, un tiek mērīts šī elementa elektromotora spēks.

Izšķir tiešo potenciometriju un potenciometrisko titrēšanu. Tiešo potenciometriju izmanto, lai tieši noteiktu jonu aktivitāti pēc attiecīgā indikatora elektroda potenciāla (E) vērtības. Potenciometriskās titrēšanas metodē E izmaiņas reģistrē analizējamās vielas reakcijas laikā ar piemērotu titrantu.

Risinot vides aizsardzības problēmas, vissvarīgākā tiešās potenciometrijas metode, izmantojot membrānas jonu selektīvos elektrodus (ISE), ir jonometrija. Atšķirībā no daudzām citām analīzes metodēm, kas ļauj novērtēt tikai kopējo vielu koncentrāciju, jonometrija ļauj novērtēt brīvo jonu aktivitāti, un tāpēc tai ir svarīga loma jonu sadalījuma pētījumā starp to dažādajām ķīmiskajām formām. Automatizētās uzraudzības metodes ir īpaši svarīgas, lai uzraudzītu vides objektus, un šim nolūkam ISE izmantošana ir ļoti ērta.

Viens no galvenajiem rādītājiem, raksturojot vides stāvokli, ir vides pH vērtība, ko parasti nosaka, izmantojot stikla elektrodus. Stikla elektrodi, kas pārklāti ar puscaurlaidīgu membrānu ar attiecīgā elektrolīta plēvi, tiek izmantoti ūdens un atmosfēras analīzē, lai kontrolētu piesārņojumu (NH 3, SO 2 NO, NO 2, CO 2, H 2 S). ISE parasti izmanto, lai kontrolētu anjonu saturu, kam tradicionāli ir ievērojami mazāk noteikšanas metožu nekā katjoniem. Līdz šim ISE ir izstrādāti un tiek plaši izmantoti F, CI, Br, I, C1O4, CN, S 2, NO] un NO 2 noteikšanai, ļaujot noteikt uzskaitītos jonus koncentrācijas diapazonā no 10 -6 līdz 10 -1 mol / l ...

Viena no svarīgām jonometrijas pielietošanas jomām ir hidroķīmiskā izpēte un anjonu un katjonu koncentrācijas noteikšana dažāda veida ūdeņos (virszemes, jūras, lietus ūdeņos). Vēl viena ISE piemērošanas joma ir analīze pārtikas produktiem... Piemērs ir NO - 3 un NO 2 noteikšana dārzeņos, gaļā un piena produktos, bērnu pārtikā. NO - 3 noteikšanai tieši augļu un dārzeņu mīkstumā ir izveidota miniatūra ISE adatas formā.

Jonometriju plaši izmanto arī dažādu bioloģiski aktīvu savienojumu un zāļu noteikšanai. Pašlaik mēs jau varam teikt, ka ir nesēji, kas ir selektīvi gandrīz jebkura veida organiskajiem savienojumiem, kas nozīmē, ka ir iespējams izveidot neierobežotu skaitu atbilstošu ISE. Daudzsološs virziens ir fermentatīvo elektrodu izmantošana, kuru membrāna ietver imobilizētus enzīmus. Šie elektrodi ir ļoti specifiski fermentatīvām reakcijām. Ar to palīdzību, piemēram, būs iespējams noteikt inhibējošo holīnesterāzi, insekticīdus (fosfora organiskos savienojumus, karbamātus) -1 ng / ml koncentrācijā. Metodes nākotne ir saistīta ar kompaktu specifisku sensoru izveidi, kas ir mūsdienīgas elektroniskas ierīces kombinācijā ar jonu selektīvajām membrānām, kas ļaus atteikties no paraugu sastāvdaļu atdalīšanas un ievērojami paātrinās analīzi laukā.

Notekūdeņu analīze

Elektroanalītiskās metodes, kuras parasti izmanto ūdens analīzē neorganisko komponentu noteikšanai, bieži ir zemākas par jutīgumu pret gāzes un šķidruma hromatogrāfijas un atomu adsorbcijas spektrometrijas metodēm. Tomēr šeit tiek izmantots lētāks aprīkojums, dažreiz pat laukā. Galvenās ūdens analīzē izmantotās elektroanalītiskās metodes ir voltmetrija, potenciometrija un konduktometrija. Visefektīvākās voltamperiskās metodes ir diferenciālā impulsa polarogrāfija (DIP) un inversijas elektroķīmiskā analīze (IEA). Šo divu metožu kombinācija ļauj noteikt ar ļoti augstu jutību - aptuveni 10 -9 mol / l, aparatūras dizains ir vienkāršs, kas ļauj veikt lauka analīzes. Pilnībā automatizētas uzraudzības stacijas darbojas pēc IEA metodes vai IEA un RIP kombinācijas izmantošanas principa. DIP un IEA metodes tiešajā versijā, kā arī kombinācijā viena ar otru tiek izmantotas, lai analizētu ūdens piesārņojumu ar smago metālu un dažādu organisko vielu joniem. Tajā pašā laikā paraugu sagatavošanas metodes bieži ir daudz vienkāršākas nekā spektrometrijā vai gāzu hromatogrāfijā. IEA metodes priekšrocība ir (pretstatā citām metodēm, piemēram, atomu adsorbcijas spektrometrijai) arī spēja “atšķirt” brīvos jonus no to saistītām ķīmiskajām formām, kas ir svarīga gan analizējamo vielu fizikāli ķīmisko īpašību novērtēšanai, gan no bioloģiskās kontroles viedokļa ( piemēram, novērtējot ūdeņu toksiskumu). Analīzes laiks dažreiz tiek samazināts līdz dažām sekundēm, palielinot polarizācijas sprieguma skenēšanas ātrumu.

Potenciometrijaizmantojot dažādus jonu selektīvos elektrodus, ūdens analīzē izmanto, lai noteiktu lielu skaitu neorganisko katjonu un anjonu. Šādā veidā var noteikt koncentrācijas 10 0 -10-7 mol / l. Vadība ar jonu selektīvo elektrodu palīdzību ir vienkārša, ātra un nepārtrauktu mērījumu iespēja. Pašlaik ir izveidoti jonu selektīvie elektrodi, kas ir jutīgi pret noteiktām organiskām vielām (piemēram, alkaloīdiem), virsmaktīvajām vielām un mazgāšanas līdzekļiem (mazgāšanas līdzekļiem). Ūdens analīzē tiek izmantoti kompakti analizatori, piemēram, zondes, izmantojot modernus jonu selektīvos elektrodus. Tajā pašā laikā zondes rokturī ir uzstādīta ķēde, kas apstrādā atbildi, un displejs.

Konduktometrijato izmanto notekūdeņu mazgāšanas līdzekļu analizatoru darbā, nosakot sintētisko mēslošanas līdzekļu koncentrāciju apūdeņošanas sistēmās, novērtējot dzeramā ūdens kvalitāti. Papildus tiešai konduktometrijai noteiktu veidu piesārņotāju noteikšanai var izmantot netiešas metodes, kurās analīti pirms mērīšanas mijiedarbojas ar īpaši izvēlētiem reaģentiem, un reģistrētās vadītspējas izmaiņas izraisa tikai attiecīgo reakcijas produktu klātbūtne. Papildus klasiskajām konduktometrijas versijām tiek izmantota arī tās augstfrekvences versija (oscilometrija), kurā indikatoru elektrodu sistēma tiek ieviesta konduktometriskos nepārtrauktos analizatoros.

Elektroķīmiskās analīzes metodes ir kvalitatīvu un kvantitatīvu analīžu metožu kopums, kas balstīts uz elektroķīmiskām parādībām, kas rodas pētāmā vidē vai saskarnē un ir saistītas ar izmaiņām analīzes struktūrā, ķīmiskajā sastāvā vai koncentrācijā.

Metodes šķirnes ir elektrogravimetriskā analīze (elektroanalīze), iekšējā elektrolīze, metālu kontakta apmaiņa (cementēšana), polarogrāfiskā analīze, kulometrija utt. Jo īpaši elektrogravimetriskās analīzes pamatā ir vielas svēršana, kas izdalīta no viena no elektrodiem. Metode ļauj ne tikai veikt kvantitatīvās definīcijas varš, niķelis, svins utt., bet arī atsevišķi vielu maisījumi.

Turklāt elektroķīmiskās analīzes metodes ietver metodes, kuru pamatā ir elektrovadītspējas (konduktometrija) vai elektrodu potenciāla (potenciometrija) mērīšana. Titrēšanas galapunkta atrašanai tiek izmantotas vairākas elektroķīmiskās metodes (amperometriskā titrēšana, konduktometriskā titrēšana, potenciometriskā titrēšana, kulometriskā titrēšana).

Izšķir tiešās un netiešās elektroķīmiskās metodes. Tiešās metodes izmanto strāvas stipruma (potenciāla utt.) Atkarību no analizējamās vielas koncentrācijas. Netiešajās metodēs tiek mērīts pašreizējais stiprums (potenciāls utt.), Lai atrastu analizējamās vielas titrēšanas beigu punktu ar piemērotu titrantu, t.i. tiek izmantota izmērītā parametra atkarība no titrētāja tilpuma.

Lai veiktu jebkāda veida elektroķīmiskos mērījumus, nepieciešama elektroķīmiska ķēde vai elektroķīmiska šūna, kuras neatņemama sastāvdaļa ir analizētais šķīdums.

Elektroķīmiskās metodes tiek klasificētas pēc analīzē izmērīto parādību veida. Ir divas elektroķīmisko metožu grupas:

1. Metodes bez sveša potenciāla uzlikšanas, pamatojoties uz potenciālās starpības mērīšanu, kas rodas elektroķīmiskajā šūnā, kas sastāv no elektroda un trauka ar testa šķīdumu. Šo metožu grupu sauc potenciometriski.Potenciometriskās metodes izmanto elektrodu līdzsvara potenciāla atkarību no jonu koncentrācijas, kas piedalās elektroķīmiskajā reakcijā uz elektrodiem.

2. Metodes ar sveša potenciāla noteikšanu, pamatojoties uz: a) elektrovadītspējas mērīšanu konduktometrija; b) caur šķīdumu izvadītās elektroenerģijas daudzums - kulometrija; c) pašreizējās vērtības atkarība no pielietotā potenciāla - voltu amperometrija; d) laiks, kas vajadzīgs elektroķīmiskās reakcijas iziešanai - hronoelektroķīmiskās metodes (hronovoltammetrija, hronkononduktometrija). Šīs grupas metodēs elektroķīmiskās šūnas elektrodiem tiek uzlikts svešs potenciāls.

Elektroķīmiskās analīzes instrumentu galvenais elements ir elektroķīmiskais elements. Metodēs bez sveša potenciāla uzspiešanas tā ir galvaniskā šūna, kurā elektriskā strāva rodas ķīmisko redoksreakciju rašanās dēļ. Galvaniskā elementa tipa šūnā, saskaroties ar analizēto šķīdumu, ir divi elektrodi - indikatora elektrods, kura potenciāls ir atkarīgs no vielas koncentrācijas, un elektrods ar nemainīgu potenciālu - atskaites elektrods, attiecībā pret kuru tiek mērīts indikatora elektroda potenciāls. Potenciālo starpību mēra ar īpašām ierīcēm - potenciometriem.

Metodēs ar sveša potenciāla uzlikšanu izmantojiet elektroķīmiskais elements, tā nosaukts tāpēc, ka elektrolīze notiek uz šūnu elektrodiem ar iedarbības potenciālu - vielas oksidēšanu vai reducēšanu. Konduktometriskajā analīzē izmanto konduktometrisko šūnu, kurā mēra šķīduma elektrisko vadītspēju. Saskaņā ar pielietošanas metodi elektroķīmiskās metodes var klasificēt taisnās līnijās, kurās vielu koncentrāciju mēra atbilstoši ierīces indikācijai, un elektroķīmisko titrēšanu, kur ekvivalences punkta norādi reģistrē, izmantojot elektroķīmiskos mērījumus. Saskaņā ar šo klasifikāciju izšķir potenciometriju un potenciometrisko titrēšanu, konduktometriju un konduktometrisko titrēšanu utt.

Elektroķīmiskās noteikšanas ierīces papildus elektroķīmiskajai šūnai, maisītājam, slodzes pretestībai ietver ierīces potenciāla starpības, strāvas, šķīduma pretestības un elektrības daudzuma mērīšanai. Šos mērījumus var veikt ar skalas mērinstrumentiem (voltmetru vai mikroammetru), osciloskopiem, automātiskajiem reģistratoru potenciometriem. Ja elektriskais signāls no šūnas ir ļoti vājš, tad to pastiprina, izmantojot radio pastiprinātājus. Metodes ierīcēs ar sveša potenciāla uzlikšanu svarīga daļa ir ierīces stabilizētas līdzstrāvas vai maiņstrāvas atbilstošā potenciāla piegādei šūnā (atkarībā no metodes veida). Elektroķīmiskās analīzes instrumentu barošanas bloks parasti satur taisngriezi un sprieguma stabilizatoru, kas nodrošina instrumenta pastāvīgu darbību.

Potenciometrija apvieno metodes, kuru pamatā ir atgriezenisko elektroķīmisko ķēžu emf mērīšana, ja darba elektroda potenciāls ir tuvu līdzsvara vērtībai.

Voltammetrija balstās uz pētījumu par polarizācijas strāvas atkarību no elektroķīmiskajā šūnā pielietotā sprieguma, kad darba elektroda potenciāls ievērojami atšķiras no līdzsvara vērtības. To plaši izmanto vielu noteikšanai šķīdumos un kausējumos (piemēram, polarogrāfija, amperometrija).

Kulometrija apvieno analīzes metodes, kuru pamatā ir vielas daudzuma noteikšana, kas izdalās uz elektroda elektroķīmiskās reakcijas laikā saskaņā ar Faradejas likumiem. Izmantojot kulometriju, darba elektroda potenciāls atšķiras no līdzsvara vērtības.

Konduktometriskās analīzes pamatā ir vielas koncentrācijas vai barotnes ķīmiskā sastāva izmaiņas starpelektrodu telpā; tas nav saistīts ar elektroda potenciālu, kas parasti ir tuvu līdzsvara vērtībai.

Dielektrometrija apvieno analīzes metodes, kuru pamatā ir vielas dielektriskās konstantes mērīšana daļiņu (molekulu, jonu) elektriskā lauka orientācijas dēļ ar dipola momentu. Risinājumu analīzei izmanto dielektrometrisko titrēšanu.