ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
6
сказанного понятно , что величина электродвижущей силы (ЭДС) будет
строго зависеть : 1- от особенностей и свойств погруженного в раствор
стержня-электрода , 2- от состава и 3- от концентрации раствора.
2.3. Индикаторные электроды . Вполне очевидно , что электрод,
реагирующий на все ионы в растворе, может давать полезную
информацию об общей активности ионов и их концентрации. Но ответить
на вопрос, какие именно ионы находятся в растворе и каково их
соотношение, с его помощью не удастся. Поэтому главное направление в
потенциометрии получили конструирование и технические воплощения
избирательных электродов (их ещё называют индикаторными,
селективными, ионообменными, мембранными). Потенциалопределяющим
материалом электродов могут служить стекло , металл, синтетические
смолы, керамика , кристаллы и другие вещества . Главное, что требуется от
электродов, это обусловленность появления и удержания величены его
потенциала только теми ионами раствора, активность которых нас
интересует. Другими словами, для того чтобы электрод можно было
использовать в аналитических целях, его потенциал должен зависеть
только от присутствия ионов одного химического элемента в растворе. И
ещё раз, для закрепления. Селективный электрод должен изменять свой
потенциал по отношению к раствору под влиянием только одного
( определяемого нами) иона и не реагировать на присутствие и изменение
концентрации других (всех остальных) ионов. Следовательно ,
ионоселективные электроды – это те электроды , которые реагируют
только на ионы одного химического элемента.
Аналитические характеристики индикаторных электродов зависят от
их устройства и качества мембраны (главная часть электрода , за счёт кото -
рой на нем возникает потенциал). По типу мембран все электроды делятся
на: 1- твердые (или твердо фазовые ) электроды. Они сделаны из ионизиро-
ванных стекол, ионообменных смол, спрессованных или сплавленных по -
рошков, моно - или поликристаллов и т. д.; 2- жидкостные электроды, жид-
кая мембрана которых заключена в матрицу между двумя полимерными
пленкам; 3- пластифицированные электроды, мембраны которых изготов-
лены в виде тонких пленок из хелатов, лигандов, ионитов и других мате -
риалов, в которых растворено активное вещество . И , наконец, бывают 4-
газовые электроды. В конструкции электродов первого поколения, помимо
мембраны, обязательно предусматривался внутренний раствор и внутрен-
ний электрод. В большинстве современных электродов мембрана , минуя
раствор и внутренний электрод, непосредственно на прямую контактирует
с токоотводом (см . рис. 2). Сегодня почвоведу-аналитику чаще всего при-
ходится иметь дело с твердыми электродами. К таким электродам относит-
ся, прежде всего , классический стеклянный рН-электрод, изготовленный
ещё в начале 20-го века . В наше время стеклянными электродами, кроме
рН, измеряют активность ионов Na
+
, K
+
, NH
4
+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Cu
2+
, Cl
-
, Ag
+
,
NO
3
-
, F
-
и других. Электрод с рН функцией (см . рис. 2) состоит из стеклян-
ного корпуса , с одной стороны которого размещена ионочувствительная
мембрана в виде тонкостенного шарика из специального стекла .
6 ска за нно го по нятно , что ве ли чи на эле ктр о дви ж уще й си лы (Э ДС) б уде т стр о го за ви се ть: 1- о т о со б е нно сте й и сво йств по гр уж е нно го в р а ство р сте р ж ня-эле ктр о да , 2- о тсо ста ва и 3- о тко нце нтр а ци и р а ство р а . 2.3. И н ди к а т орн ые элек т роды. В по лне о че ви дно , что эле ктр о д, р е а ги р ую щи й на все и о ны в р а ство р е , м о ж е т да ва ть по ле зную и нфо р м а ци ю о б о б ще й а кти вно сти и о но в и и х ко нце нтр а ци и . Н о о тве ти ть на во пр о с, ка ки е и м е нно и о ны на хо дятся в р а ство р е и ка ко во и х со о тно ше ни е , с е го по м о щью не уда стся. По это м у гла вно е на пр а вле ни е в по те нци о м е тр и и по лучи ли ко нстр уи р о ва ни е и те хни че ски е во пло ще ни я и зб и р а те льных эле ктр о до в (и х е щё на зыва ю т и нди ка то р ным и , се ле кти вным и , и о но о б м е нным и , м е м б р а нным и ). По те нци а ло пр е де ляю щи м м а те р и а ло м эле ктр о до в м о гут служ и ть сте кло , м е та лл, си нте ти че ски е см о лы, ке р а м и ка , кр и ста ллы и др уги е ве ще ства . Г ла вно е , что тр е б уе тся о т эле ктр о до в, это о б усло вле нно сть по явле ни я и уде р ж а ни я ве ли че ны е го по те нци а ла то лько те м и и о на м и р а ство р а , а кти вно сть ко то р ых на с и нте р е суе т. Др уги м и сло ва м и , для то го что б ы эле ктр о д м о ж но б ыло и спо льзо ва ть в а на ли ти че ски х це лях, е го по те нци а л до лж е н за ви се ть то лько о тпр и сутстви я и о но в о дно го хи м и че ско го эле м е нта в р а ство р е . И е щё р а з, для за кр е пле ни я. Се ле кти вный эле ктр о д до лж е н и зм е нять сво й по те нци а л по о тно ше ни ю к р а ство р у по д вли яни е м то лько о дно го (о пр е де ляе м о го на м и ) и о на и не р е а ги р о ва ть на пр и сутстви е и и зм е не ни е ко нце нтр а ци и др уги х (все х о ста льных) и о но в. Сле до ва те льно , и о но сел екти вны е э лектр о ды – э то те э л ектр о ды , ко то р ы е р еаг и р уют то л ь ко на и о ны о дно г о хи м и ческо г о э лем ента. Ана ли ти че ски е ха р а кте р и сти ки и нди ка то р ных эле ктр о до в за ви сят о т и х устр о йства и ка че ства м е м б р а ны (гла вна я ча сть эле ктр о да , за счё тко то - р о й на не м во зни ка е тпо те нци а л). По ти пу м е м б р а н все эле ктр о ды де лятся на : 1- тве р дые (и ли тве р до фа зо вые ) эле ктр о ды. О ни сде ла ныи з и о ни зи р о - ва нных сте ко л, и о но о б м е нных см о л, спр е ссо ва нных и ли спла вле нных по - р о шко в, м о но - и ли по ли кр и ста лло в и т. д.; 2- ж и дко стные эле ктр о ды, ж и д- ка я м е м б р а на ко то р ых за клю че на в м а тр и цу м е ж ду двум я по ли м е р ным и пле нка м ; 3- пла сти фи ци р о ва нные эле ктр о ды, м е м б р а ны ко то р ых и зго то в- ле ны в ви де то нки х пле но к и з хе ла то в, ли га ндо в, и о ни то в и др уги х м а те - р и а ло в, в ко то р ых р а ство р е но а кти вно е ве ще ство . И , на ко не ц, б ыва ю т 4- га зо вые эле ктр о ды. В ко нстр укци и эле ктр о до в пе р во го по ко ле ни я, по м и м о м е м б р а ны, о б яза те льно пр е дусм а тр и ва лся внутр е нни й р а ство р и внутр е н- ни й эле ктр о д. В б о льши нстве со вр е м е нных эле ктр о до в м е м б р а на , м и нуя р а ство р и внутр е нни й эле ктр о д, не по ср е дстве нно на пр ям ую ко нта кти р уе т с то ко о тво до м (см . р и с. 2). Се го дня по чво ве ду-а на ли ти ку ча ще все го пр и - хо ди тся и м е ть де ло с тве р дым и эле ктр о да м и . К та ки м эле ктр о да м о тно си т- ся, пр е ж де все го , кла сси че ски й стекл янны й р Н -э л ектр о д, и зго то вле нный е щё в на ча ле 20-го ве ка . В на ше вр е м я сте клянным и эле ктр о да м и , кр о м е р Н , и зм е р яю та кти вно сть и о но в Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Cl-, Ag+, NO3-, F- и др уги х. Э ле ктр о д с р Н функци е й (см . р и с. 2) со сто и ти з сте клян- но го ко р пуса , с о дно й сто р о ны ко то р о го р а зм е ще на и о но чувстви те льна я м е м б р а на в ви де то нко сте нно го ша р и ка и з спе ци а льно го сте кла .
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »