Аналитическая химия и физико-химические методы анализа. Лебедева М.И. - 86 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Среди ионоселективных электродов наибольшее применение получил стеклянный электрод, предна-
значенный для измерения рН (рис. 7.З).
Стеклянный электрод – это несколько условное название несложной системы, включающей не-
большой сосуд из изолирующего стекла, к нижней части которого припаян шарик из специального
электродного стекла. Такой электрод снабжен токоотводом. В качестве внутреннего стандартного рас-
твора в стеклянном электроде используют 0,1 М раствор хлористоводородной кислоты обычно с добав-
кой хлорида натрия и калия. Можно использовать также какой-либо буферный раствор с добавкой хло-
ридов или бромидов. Токоотводом служит хлорсеребряный электрод, представляющий собой серебря-
ную проволоку, покрытую хлоридом серебра. К токоотводу припаивают изолированный, экранирован-
ный провод. Стеклянный электрод обычно используют в паре с хлорсеребряным электродом сравнения.
Применяемую при этом электрохимическую цепь можно записать следующим образом
электродэлектрод
яныйхлорсеребрстеклянный
AgAgCl,KClрастворйисследуемыстеклоM)HCl(0,1AgClAg,
нас
Потенциал стеклянного электрода обусловлен обменом ионов щелочных металлов, находящихся в
стекле с ионами водорода из раствора. Энергетическое состояние ионов в стекле и растворе различно.
Это приводит к тому, что ионы водорода так распределяются между стеклом и раствором, что поверх-
ности этих фаз приобретают противоположные заряды между стеклом и раствором возникает разность
потенциалов, значение которой зависит от рН раствора.
В лабораторной практике стеклянные электроды применяют, как правило, для измерения рН. Перед
началом работы стеклянные электроды следует выдержать некоторое время в 0,1 М растворе НСl.
Ни в коем случае нельзя вытирать стеклянный шарик, так как это может разрушить гелиевую по-
верхность электрода. Категорически запрещается царапать поверхность электрода острыми предмета-
ми, так как толщина стеклянного шарика составляет десятые доли миллиметра и это выведет из строя
чувствительный элемент.
7.3.8 Виды потенциометрического метода анализа
Различают два вида потенциометрических измерений:
1 Прямая потенциометрия – определение концентрации ионов, в частности [H
+
], с помощью
уравнения Нернста по ЭДС гальванического элемента. Самое известное приложение этого вида потен-
циометрии – рН-метрия. Крупный вклад в теорию и практику рН-метрии внесли ученые: Б.П. Николь-
ский, М.М. Шульц, Е.Н. Виноградова и др.
2 Потенциометрическое титрование основано на использовании измерений ЭП для нахождения
точки эквивалентности в различных реакциях.
Аппаратура для проведения прямой потенциометрии и потенциометрического титрования одна и та
же. В схему потенциометрических измерений входят индикаторный электрод, электрод сравнения и по-
тенциало-измеряющий прибор. В качестве последних используют различные рН-метры. Перед измере-
нием рН проводят настройку приборов по буферным растворам.
Потенциометрический анализ широко применяют для непосредственного определения активности
ионов, находящихся в растворе (прямая потенциометрия, ионометрия), а также для индикации точки
эквивалентности при титровании по изменению потенциала индикаторного электрода в ходе титрова-
ния (потенциометрическое титрование). При потенциометрическом титровании могут быть использова-
ны следующие типы химических реакций, в ходе которых изменяется концентрация потенциалопреде-
ляющих ионов: реакции кислотно-основного взаимодействия, реакции окисления-восстановления, ре-
акции осаждения и комплексообразования.
Результаты определения методом потенциометрического титрования более точны, чем при исполь-
зовании прямой потенциометрии, так как в этом случае вблизи точки эквивалентности небольшому из-
менению концентрации соответствует большое изменение потенциала индикаторного электрода. В ходе
титрования измеряют и записывают ЭДС ячейки после добавления каждой порции титранта. В начале
титрант добавляют небольшими порциями, при приближении к конечной точке (резкое изменение по-
тенциала при добавлении небольшой порции реагента) порции уменьшают. Для определения конечной

Страницы