Платиновыми электродами (кондуктометрическая ячейка)
2.1.3 Методика кондуктометрических измерений
Бюретку заполняют стандартным раствором титранта. В электролитическую ячейку переносят аликвотную часть анализируемого раствора, доводят его объем дистиллированной водой на 0,5 см выше электродов. Ставят ячейку на магнитную мешалку и присоединяют к прибору. Устанавливают стрелку прибора на крайнее максимальное деление шкалы, записывают первый отсчет. Последовательно приливая из бюретки по 0,2 см3 титранта, записывают показания прибора в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Экспериментальные данные
|
Объем прибавленного титранта, мл |
G, См |
|
|
|
Затем строят кривую титрования, откладывая на оси ординат электропроводность (см. рисунок 2.2). На оси абсцисс – объем титранта. Точка эквивалентности определяется графически на пересечении прямых. Зная объем и концентрацию титранта, рассчитывают содержание анализируемого вещества.
2.2 Высокочастотное титрование
2.2.1 Теоретические основы
Высокочастотное титрование является вариантом бесконтактного кондуктометрического метода анализа, в котором исследуемый раствор подвергают действию электрического поля высокой частоты (порядка нескольких МГц). Под действием поля переменного тока обычных частот ионы в растворе колеблются около некоторого состояния равновесия. По мере увеличения частоты внешнего электрического поля электропроводность растворов электролитов увеличивается, поскольку уменьшается амплитуда колебаний ионов в поле переменного тока. Поле высокой частоты деформирует молекулу, поляризуя ее (деформационная поляризация) и заставляет полярную молекулу определенным образом перемещаться (ориентационная поляризация). Оба типа поляризации приводят к возникновению кратковременных токов, изменяющих электропроводность, диэлектрические свойства и магнитную проницаемость растворов
Полная электропроводность высокочастотной кондуктометрической ячейки λ складывается из активной составляющей λакт. – истинной проводимости раствора – и реактивной составляющей λреакт. – мнимой электропроводности, зависящей от частоты и тока ячейки:
.
Функциональная зависимость этих параметров от состава растворов сложна и не может быть использована для прямого высокочастотного анализа.
Широкое распространение получил метод высокочастотного титрования с использованием реакций кислотно-основного взаимодействия, осаждения, окисления-восстановления, компексообразования. При высокочастотном титровании измеряют электрические (и магнитные) параметры исследуемых растворов в зависимости от их состава. Форма кривой высокочастотного титрования зависит от частоты налагаемого электрического поля, состава раствора, концентрации титранта, типа ячейки. Точка эквивалентности на кривой титрования должна располагаться на изломе кривой, который находится на пересечении прямолинейных участков.
Высокочастотное титрование проводится в электролитических ячейках, в которых исследуемый электролит не контактирует с электродами, что исключает поляризацию электродов и химическое взаимодействие материала электродов с раствором. Материал электродов не влияет на результаты анализа. К достоинствам метода относится также возможность анализа агрессивных сред, паст, эмульсий, неводных растворов.
Метод высокочастотного титрования позволяет проводить определения с погрешностью до 2 %. Метод не избирателен, т.к. проведению анализа мешают все посторонние ионы в растворе.