Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Потенциометрия и потенциометрическое титрование

Поиск

Потенциометрия это совокупность электрохимических методов анализа растворов, основанных на измерении ЭДС специально составленных ГЭ. Потенциометрические методы позволяют определить активность (концентрацию) ионов в растворах электролитов, т.к. активность (а) и ЭДС (Е) связаны между собой уравнением Нернста:

 

Развитие современных методов потенциометрического анализа идёт по нескольким направлениям:

 

Потенциометрия

           
     
 

 


Редоксиметрия потенциометрическое

титрование

 

ионометрия

           
     
 

 

 


рН-метрия катионометрия анионометрия

 

Этот метод позволяет вести измерения в мутных и окрашенных растворах, пастах и даже живых биологических объектах. Можно исследовать многокомпонентные смеси веществ без предварительного их концентрирования. Точность определения – 0,1%.

 

Типы электродов, применяемых в потенциометрии:

 

Электроды 1-го рода – металл, опущенный в раствор своей соли:

 

Cu / Cu2+aq; Zn / Zn2+aq

Электроды 2-го рода – металл, покрытый слоем своего труднорастворимого соединения и опущенный в раствор соли

При потенциометрических исследованиях используются следующие электроды:

1. Окислительно-восстановительные

Ох + nē ⇄Red

2. Электроды ионоселективные (мембранные). Они состоят из мембраны, внутреннего раствора и внутреннего электрода сравнения (чаще всего хлорсеребряного (Рис. 6).

Ag, AgCl / HCl / ст.мембрана

Рис. 6

Мембранный потенциал возникает вследствие неравномерного распределения ионов во внешнем и внутреннем растворе.

Например, стеклянный электрод с водородной функцией, применяемый для измерения рН растворов.

ИСЭ могут иметь стеклянную мембрану (служат для определения рН), твердокристаллическую мембрану (для определения показателя галогенов рCl, pF, pI) и жидкостную мембрану (для определения pCa, pMg).

Селективность электродов, т.е. возможность определения того или иного иона в присутствии мешающих ионов, колеблется в очень широких пределах. Для количественной оценки влияния мешающих ионов введён коэффициент селективности К. Если К<1, то электрод избирателен по отношению к определяемому иону в присутствии мешающего. Если К=1, электрод одинаково чувствителен к обоим ионам. Если К>1, то электрод более чувствителен к мешающему иону. К определяют экспериментально.

Существуют различные способы устранения нежелательного влияния мешающих ионов. Например, мешающее действие ионов Br‾. CN‾, S2‾ на работу хлорсеребряного электрода устраняют добавлением окислителей.

Сферу применения ИСЭ можно расширить при помощи второй мембраны. Например, для серийных измерений парциального давления СО2 в плазме крови применяют стеклянный электрод, покрытый тонкой плёнкой тефлона или другого газопроницаемого материала. Между плёнкой и стеклом находится слой 0,1М раствора NaHCO3. СО2 диффундирует через плёнку полимера в соответствии со своим давлением, вызывая изменение рН раствора NaHCO3, что и фиксирует стеклянный электрод.

3. Электроды второго рода

 

а) хлорсеребряный Ag, AgCl / KClнас.

 

AgCl + ē → Ag + Cl‾

 

б) каломельный Hg, Hg2Cl2 / KCl

 

Hg2Cl2 + 2 ē → 2 Hg + 2 Cl‾

На рис 7. приведена принципиальная схема устройства, применяемого для измерения электродвижущей силы или рН анализируемого раствора.

Рис. 7

Ионометрия – это метод прямой потенциометрии, позволяющей определять активность иона в растворе при помощи ИСЭ.

Потенциометрическое титрование – косвенная потенциометрия – основано на фиксировании точки эквивалентности по резкому изменению потенциала электрода, реагирующего на изменение активности того или иного компонента или продукта реакции.

Потенциометрическое титрование выполняют следующим образом:

В титруемый раствор помещают индикаторный электрод и электрод сравнения, после чего из бюретки небольшими порциями добавляют титрант.

Если при титровании протекает кислотно-основное взаимодействие, то составляют ГЭ из стеклянного электрода и хлорсеребряного.

Если протекает ОВР, то из платинового электрода и хлорсеребряного.

Потенциометрическое определение рН растворов

 

ГЭ элемент состоит из стеклянного электрода (измерительного) и хлорсеребряного электрода (вспомогательного).

Схема ГЭ для определения рН

 

Ag, AgCl / HCl / ст.мембрана / Иссл. р-р // KClнас. /AgCl, Ag

Стеклянный электрод Хлорсеребряный

электрод

Е = Е0 + 0,059 рН

Метод отличает быстрота и точность выполнения.

Потенциометрическое титрование – это любой метод титриметрического анализа, в котором точка эквивалентности фиксируется по резкому изменению ЭДС гальванического элемента, опущенного в исследуемый раствор.

Потенциометрические методы анализа позволяют:

· анализировать окрашенные растворы, растворы с осадком и гели,

· получать точные результаты в короткое время (экспресс-анализ),

·

 
анализировать состав биологических жидкостей человека без их разрушения, путем введения электродов в пораженные органы и ткани.

 

Приемы нахождения точки эквивалентности

Е, мВ

V, мл

ТЭ ТЭ

а) зависимость Е от V титранта б) зависимость первой производной

ΔЕ/ΔV от V титранта

V, мл

ТЭ

в) зависимость ΔV/ΔE от V титранта

Рис. 8. Приемы нахождения точки эквивалентности

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-09-05; просмотров: 838; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.16.130.96 (0.006 с.)