Упрощенная HTML-версия
7. Потенциометрический метод анализа.
Потенциометрический метод анализа
основан на измерении электродвижущей
силы (ЭДС) обратимых гальванических элементов. Гальванический элемент состоит из
двух электродов, индикаторного и электрода сравнения, погруженных в один раствор
(цепь без переноса), либо в два различающихся по составу раствора, связанных
жидкостным контактом (цепь с переносом).
Потенциометрия является универсальным методом, его можно применять для
потенциометрического определения концентрации вещества в растворе, исследования рН
растворов, индикации конца титрования во всех типах титрования: кислотно-основном,
окислительно-восстановительном, осадительном, комплексометрическом, при титровании
в неводных средах.
Метод потенциометрического титрования применяется для анализа лекарственных
веществ, например, аскорбиновой кислоты, сульфамидных препаратов, барбитуратов,
алкалоидов и др. Метод обладает высокой точностью, большой чувствительностью и
позволяет проводить титрование в мутных, окрашенных, неводных средах, раздельно
определять компоненты смеси в одном анализируемом растворе, например, хлорид- и
иодид – ионы при аргентометрическом титровании.
7. Потенциометрический метод анализа.
7.1. Теоретические основы метода.
Потенциометрия описывается
уравнением Нернста
:
(7.1)
где
Е°
- стандартный потенциал электродной реакции (при температуре
Т
= 298 К и
активности иона металла
а
= 1);
R
- универсальная газовая постоянная;
Т
- температура
по шкале Кельвина;
п
- число электронов, теряемых атомом металла при образовании
катиона;
F -
число Фарадея.
При потенциометрических измерениях в электрохимической ячейке используют
два электрода:
индикаторный электрод
, потенциал которого зависит от концентрации
определяемого (потенциалопределяющего) вещества в анализируемом растворе, и
электрод сравнения
, потенциал которого в условиях проведения анализа остается
постоянным. Поэтому величину ЭДС, определяемую уравнениями, можно рассчитать как
разность реальных потенциалов этих двух электродов.
В потенциометрических методах используют два класса индикаторных электродов.
1.
Электроды, на межфазных границах которых протекают электронообменные
процессы.
Функционирование таких электродов основано на зависимости равновесного
потенциала от состава и концентрации исследуемого раствора, описываемой урав-
нением:
(7.2)
где
Е
— равновесный потенциал;
Е°
— стандартный потенциал, равный равновесному,
если активности всех участвующих в электрохимической реакции компонентов равны
единице;
п
— число электронов, участвующих в полуреакции.
В основном это активные металлические электроды I рода (серебряный, медный,
кадмиевый и др.) и инертные электроды (платиновый, золотой).
d
Ox
d Ox
a
a
n
ЕЕ
Re
0
Re /
lg
059 ,0
n
Ме
a
nF
RT
ЕЕ
lg
3,2
0