Аналитическая химия. Лебедева М.И. - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Потенциометрический анализ широко применяют для непосредственного определения активности ионов, находящихся
в растворе (прямая потенциометрия, ионометрия), а также для индикации точки эквивалентности при титровании по изме-
нению потенциала индикаторного электрода в ходе титрования (потенциометрическое титрование). При потенциометриче-
ском титровании могут быть использованы следующие типы химических реакций, в ходе которых изменяется концентрация
потенциалопределяющих ионов: реакции кислотно-основного взаимодействия, окисления-восстановления, осаждения и
комплексообразования.
Результаты определения методом потенциометрического титрования более точны, чем при использовании прямой
потенциометрии, так как в этом случае вблизи точки эквивалентности небольшому изменению концентрации соответст-
вует 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 ко-
нечной точке (резкое изменение потенциала при добавлении небольшой порции реагента) порции уменьшают. Для опре-
деления конечной точки потенциометрического титрования можно использовать различные способы. Наиболее простой
способ состоит в построении кривой титрования – графика зависимости потенциала электрода от объёма титранта (рис.
7.5, а). Если на оси ординат обозначить не величину потенциала, а отношение ∆Е / ∆c, т.е. величину изменения потенциа-
ла при добавлении 1 мл раствора реагента, то получается кривая (рис. 7.5, б), на которой ещё более отчетливо видно поло-
жение точки эквивалентности. Кривая титрования имеет острый максимум в точке эквивалентности. Кривые потенцио-
метрического титрования представлены на рис. 7.5.
б)
Рис. 7.5. Кривые потенциометрического титрования нитрата серебра
раствором хлорида натрия
Рассмотренные способы основаны на предположении, что кривая титрования симметрична относительно точки эк-
вивалентности и перегиб кривой соответствует этой точке. Это допущение справедливо при условии, что вещества взаи-
модействуют в эквимолекулярных соотношениях и что электродный процесс полностью обратим.
Главное преимущество потенциометрического метода по сравнению с другими методами анализа – быстрота и про-
стота проведения измерений. Время установления равновесного потенциала индикаторных электродов мало, что удобно
для изучения кинетики реакций и автоматического контроля технологических процессов. Используя микроэлектроды,
можно проводить определения в пробах объёмом до десятых долей, см
3
. Потенциометрический метод даёт возможность
проводить определения в мутных и окрашенных растворах, вязких пастах, при этом исключая операции фильтрации и
перегонки. Потенциометрические измерения относят к группе неразрушающих способов контроля, и анализируемый рас-
твор может быть использован для дальнейших исследований. Погрешность определения при прямом потенциометриче-
ском измерении составляет 2…10 %, при проведении потенциометрического титрования – 0,5…1,0 %. Интервал опреде-
ления содержания компонентов потенциометрическим методом в различных природных и промышленных объектах – в
пределах 0…14 рН для стеклянных электродов и 10…10
–5
(10
–7
) М определяемого иона для других типов ионоселектив
электродов.
Одним из достоинств метода потенциометрического титрования является возможность полной или частичной его
автоматизации. Автоматизировать можно подачу титранта, запись кривой титрования, отключение подачи титранта в
заданный момент титрования, соответствующий точке эквивалентности.
7.3.9. Электрогравиметрический метод анализа
Электрогравиметрический метод – выделение веществ на электродах при действии постоянного тока, полученно-
го от внешнего источника. По закону Фарадея масса вещества, выделяющегося при электролизе, пропорциональна силе
тока, времени и химическому эквиваленту вещества.
Для выделения одного моля эквивалента вещества требуется около 96 500 кулонов электричества. Один кулон (1 Кл)
– количество электричества, прошедшее через проводник в течение 1 с при силе тока в 1 А.
Количество вещества, выделяемое одним кулоном электричества, называют электрохимическим эквивалентом
(Э
э
), оно равно молю эквивалента данного вещества, делённому на 96 500 (
=
э
Э = М / 96 500 г/моль).
Вследствие протекания побочных процессов масса вещества, выделяющегося при электролизе обычно меньше тео-
ретически вычисленной по закону Фарадея, т.е. выход по току (η) чаще всего менее 100 %. Поэтому масса вещества, вы-
делившегося на электроде:
ηЭ
э
Itm
=
(7.8)
V, см
3
V, см
3
а)

Страницы