методы контроля лекция 6,7,8 / Лекция 8

Лекция № 8. Потенциометрический анализ.

Потенциометрический анализ - метод определения концентраций hoi основанный на измерении электрохимического потенциала ионоселективного электрс погруженного в исследуемый раствор.

На этом основании потенциометрический метод анализа используют / определения концентрации (активности) различных ионов в растворе, а также д анализа и контроля процессов, протекание которых сопровождается изменением ионнс состава растворов.

ЭЛЕКТРОДНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ. УРАВНЕНИЕ НЕРСТА.

Потенциометрический метод был разработан в конце прошлого столетия пос. того, как Нернст вывел зависимость между концентрацией определяемого в раство} вещества и электродвижущей силой (Э.Д.С.) электрохимической ячейки.

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величин; характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянног или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил п перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

Такая система описывается уравнением Нернста:

Е = Е° + Щ; In —

71F f^Rorl

где

Е - электродный потенциал, Е₀ - стандартный электродный потенциал, измеряется в вольтах;

R- универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль-К);

Т- абсолютная температура;

F- постоянная Фарадея, равная 96485,35 Кл-моль”¹;

п- число моль электронов, участвующих в процессе;

и а_ох и a_Red — активности соответственно окисленной и восстановленной форм вещества, участвующего в полуреакции. Под активностью понимают ту эффективную, условную концентрацию его, соответственно которой он действует при химических реакциях. Активность вещества в растворе связана с концентрацией соотношением

а=с /

где f- коэффициент активности. Коэффициент активности безразмерный, а активность имеет ту же размерность, что и концентрация. Коэффициент активности отражает степень взаимодействия присутствующих в растворе ионов друг с другом, а его величина зависит от суммарного ионного состава раствора. В концентрированных растворах коэффициент активности обычно меньше единицы, а с разбавлением раствора он приближается к единице. Значение f < 1 указывает на взаимодействие между ионами, приводящее к их взаимному связыванию. Если же /^близок к1, то это свидетельствует о слабом межионном взаимодействии. Величину коэффициентов активности для растворов ' различных концентраций можно найти в таблицах в справочниках по аналитической