На головну

Потенциометрический аналіз

  1.  A. Поняття про корреляционном аналізі
  2.  B. Поняття про регресійного аналізу
  3.  C) Аналіз, синтез; індукція, дедукція.
  4.  ETOM-аналіз
  5.  GAP-аналіз
  6.  I I.4.2 Маркетинговий аналіз АТЦ
  7.  I АНАЛІЗ МОВНОЇ СИТУАЦІЇ

розрізняють прямої потенціометрії (Іонометри) і потенціометричні титрування.

Потенціометричні методи аналізу засновані на визначенні залежності між електрохімічним потенціалом індикаторного електрода, зануреного в досліджуваний розчин і концентрацією визначається речовини в цьому розчині. Ця залежність описується рівнянням Нернста. У розведених розчинах коефіцієнти активності іонів близькі до одиниці, а активність близька до концентрації, тому можна користуватися рівнянням Нернста в концентраційної формі:

Е = Е0 +

де Е - ЕРС ланцюга; Е0 - Стандартне значення ЕРС гальванічного ланцюга. При вимірюванні ЕРС в окисно-відновних системах застосовують рівняння.

Е = Е0 +

де [Оксиди.], [Восст.] - Концентрації окисленої і відновленої форм в розчині, Е0 - Значення ЕРС стандартної окислювально-відновної ланцюга. У цьому випадку застосовують інертний металевий електрод, найчастіше платиновий, потенціал якого залежить від співвідношення концентрацій окисленої і відновленої форм речовин. Використовуючи газовий електрод в парі з електродом порівняння можливе пряме потенціометричне визначення вмісту газу в зразку, т. К. В цьому випадку ЕРС ланцюга буде визначаться рівнянням:

Е = const +  [Газ]

Вищевказані рівняння лежать в основі потенціометричних методів аналізу.

Потенціометричне визначення рН.Для вимірювання рН в досліджуваний розчин з невідомою концентрацією іонів Н+ поміщають електрод порівняння (наприклад, хлорсрібний) і скляний електрод, який є іонноселектівним електродом визначення. Скляний електрод і хлорсеребрянний електрод приєднують до різних полюсів. Утворюється гальванічна ланцюг, яка умовно записується так:

Ag?AgCI, HCI?стекло ?Н+, Раствор¦KCl, AgCl?Ag

ЕРС такого ланцюга дорівнює різниці потенціалів хлорсрібного електрода порівняння і скляного електрода визначення:

E = j х. с. - jскл.

Підставами значення j ст. в вираз, отримаємо:

E = j х. с.- (К - 0,059 рН)

Позначимо постійні j х. с. і К постійної const, Отримаємо:

Е = const + 0,059 рН, звідки

рН =

Потенціометричні титрування. Потенциометрическим титруванням називають метод визначення концентрації або кількості речовини по потенциометрическим кривим титрування. В аналізований розчин опускають електроди визначення і порівняння, які складають гальванічний ланцюг. Після кожного додавання малих порцій титранту (по 0,1 - 0,2 мл) з бюретки в аналізований розчин вимірюють ЕРС або рН. За результатами титрування будують криву потенціометричного титрування, що представляє собою графік залежності ЕРС в мілівольтах від обсягу розчину титранту в разі окислювально-відновного титрування або рН від обсягу розчину титранту в разі кислотно-основного титрування (рис.6). Крива потенціометричного титрування характеризується наявністю майже вертикального відрізка кривої, яку називають стрибком титрування. Стрибок титрування свідчить про різку зміну потенціалу індикаторного електрода (стрибок потенціалу), а це досягається в тому випадку, коли в області точки еквівалентності спостерігається різка зміна концентрації тітруемих іонів. Середина стрибка титрування відповідає точці еквівалентності, для неї V (титр.) = Vекв. Потенціометричні титрування засноване на реакціях нетралізаціі, окислення-відновлення, комплексоутворення, осадження, при цьому фіксування рН або окислювально-відновного потенціалу в міру додавання титранту проводиться безіндікаторним способом.

Рис.6. Криві потенціометричного титрування.

1 - сильної кислоти; 2 - слабкої кислоти

Залежно від реакцій, що лежать в основі титрування, підбирають титранти, способи визначення точки еквівалентності. Типом протікає реакції визначається і вибір електрода визначення. При кислотно-основному титруванні рН розчину вимірюється за допомогою скляного електрода визначення. При окисно-відновному титруванні застосовують окислювально-відновний платиновий електрод визначення. У разі комплексометріческого титрування в якості електрода визначення використовують іоноселектівний електрод, чутливий до концентрації аналізованого іона, який бере участь в реакції комплексоутворення.

Потенціометричні титрування має ряд переваг в порівнянні з іншими методами аналізу. Відносна похибка при проведенні потенціометричного титрування становить 0,5 - 1%, що менше, ніж при титруванні з індикаторами (1 - 2%). Потенціометрія вигідно відрізняється від кондуктометрії тим, що присутні в розчині електроліти, як правило, не заважають титрування. Вимірюється ЕРС не володіє тим властивістю адитивності, яке притаманне електричної провідності.

Метод потенціометричного титрування дозволяє визначити концентрацію речовин в каламутних і забарвлених розчинах, допускає автоматизацію титрування і визначення концентрації декількох речовин в одній порції досліджуваного розчину. Цей метод використовується для визначення констант дисоціації і констант гідролізу біологічно активних речовин (амінокислот, полісахаридів, білків, жирів, нуклеїнових кислот); для визначення констант рівноваги окремих стадій біологічного окислення; для визначення констант нестійкості і складу хелатних комплексних сполук біометалів з амінокислотами, білками, ферментами. Цей метод використовують для вивчення кінетики і механізму біохімічних реакцій, для контролю за фізіологічними процесами, пов'язаними з перенесенням, або електронів, або іонів. Потенціометричні титрування застосовують в санітарній практиці для аналізу і контролю за станом навколишнього середовища.

Основні питання теми

1. Електродні і окислювально-відновні (ОВ) потенціали, механізм їх виникнення і залежність від різних факторів. Рівняння Нернста і Петерса для обчислення значень потенціалів.

2. Електричні елементи (хімічні та концентраційні): механізм дії і розрахунок ЕРС. Вимірювання електродних і ОВ-потенціалів.

3. Оборотні електроди першого і другого роду (водневий і хлорсрібний). Іоноселективні електроди (скляний електрод). Пристрій і механізм виникнення потенціалу.

4. Електроди порівняння та електроди визначення (індикаторні), що застосовуються в потенціометрії.

5. Сутність потенціометричного визначення рН.

6. Потенціометричне титрування, його сутність і використання в кількісному аналізі і медико-біологічних дослідженнях.

 



 Окислювально-відновні потенціали |  Константи дисоціації методом потенціометричного титрування

 Механізм виникнення електродного потенціалу |  гальванічні елементи |  тестовий самоконтроль |  Еталони рішення задач |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати