Потенціометричне визначення рН

Основні переваги: висока точність, можливість визначення рН багатокомпонентних систем, біологічних рідин, забарвлених розчинів.

Гальванічний елемент – складається з двох електродів:

• стандартний (електрод порівняння) – його потенціал є сталою величиною; в якості електрода порівняння використовується хлорсрібний електрод: це скляний корпус, який має срібну дротину з поверхневим шаром AgCl, яка занурена у насичений при 20^оС розчин KCl;

• електрод визначення (індикаторний) – його потенціал залежить від концентрації катіонів Гідрогену; в якості електрода визначення використовується скляний електрод: скляний корпус з мембраною кулястої форми, яка виготовлена із тонкого електродного скла; у корпусі знаходиться 0,1Н розчин HCl.

Для визначення рН складають гальванічне коло із електрода порівняння та електрода визначення – це електродна система. Для вимірювання рН розчину необхідно електродну систему занурити у досліджуваний розчин та за допомогою йономіра універсального ЕВ-74 визначити точне значення рН.

Потенціометричне титрування

Цей метод дає змогу визначити точку еквівалентності за результатами вимірювання ЕРС, бо поблизу точки еквівалентності відбувається стрибок ЕРС гальванічного елемента або потенціалу індикаторного електрода. Метод використовується для визначення точної концентрації розчинів електролітів.

Переваги методу перед методами титриметричного аналізу:

• високі точність та чутливість;

• можливість вимірювань у розбавлених розчинах;

• можливість визначення концентрацій кількох речовин у розчині без їх попереднього розділення;

• можливість титрування каламутних та забарвлених розчинів;

• можливість вимірювань у неводних розчинах.

Принципи визначення: для визначення концентрації розчинів складають гальванічне коло з індикаторного електрода та електрода порівняння.

Як приклад, розглянемо кислотно-основне потенціометричне титрування для визначення концентрації сильних і слабких кислот, коли не можливо застосувати кольорові індикатори. Для цього, в якості індикаторного електрода, застосовується скляний електрод. В процесі титрування контролюється ЕРС гальванічного елемента (після додавання кожної порції титранту, вимірюють величину ЕРС). Зміну електрорушійної сили (ЕРС) під час титрування можна дослідити за інтегральною кривою потенціометричного титрування: стрибок ЕРС відповідає точці еквівалентності. У процесі титрування ЕРС спочатку зростає повільно, потім спостерігається її різке збільшення (стрибок титрування), а далі ЕРС знову повільно збільшується. Титрування продовжують доти, доки різниця значень ЕРС між передостанньою і останньою порціями титранту не становитиме 2-5 мВ. За цими даними будують інтегральну та диференціальну криві титрування, знаходять точки еквівалентності та об’єм титранту і обчислюють концентрацію досліджуваного розчину.

Е

т.е.

V

Величина стрибка залежить від концентрації електроліту та його сили. У випадках, коли важко визначити точку еквівалентності за інтегральною кривою потенціометричного титрування (при титруванні слабких кислот і основ або дуже розбавлених розчинів сильних кислот чи основ), користуються диференціальною потенціометричною кривою (точці еквівалентності відповідає максимум на такій кривій титрування).

ΔЕ/ΔV т.е.

V

ΔЕ – зміна електрорушійної сили після додавання кожного наступного об’єму титранту;

ΔV – об’єм добавленого титранту.

Питання самоконтролю

1. Класифікувати фотометричні методи аналізу.

2. Сформулювати та пояснити закон Бугера-Ламберта-Бера.

3. Що таке калібрувальний графік?

4. Суть колориметричних методів аналізу.

5. В чому полягає особливість фотоелектроколориметрії?

6. Назвати суть та основні умови нефелометрії.