Упрощенная HTML-версия
Рис.7.1.
Стеклянный электрод
Рис. 7.2.
Хлорсеребряный электрод
Каломельный электрод состоит из металлической ртути, покрытой пастой
малорастворимого хлорида ртути(1) Hg
2
Cl
2
— каломели, контактирующей с водным
раствором хлорида калия. На каломельном электроде протекает обратимая реакция:
Hg
2
Cl
2
+ 2е = 2Hg + 2Сl
-
.
Газовые электроды второго рода, например, хлорный электрод Pt, Cl
2
| KC1.
Газовые электроды второго рода в количественном потенциометрическом анализе
применяются редко.
Окислительно-восстановительные электроды
состоят из инертного материала
(платина, золото, вольфрам, титан, графит и др.), погруженного в раствор, содержащий
окисленную Ох и восстановленную Red формы данного вещества. На окислительно-
восстановительном электроде, потенциал которого не зависит от активности ионов
водорода, протекает обратимая реакция: Ох + nе = Red.
Существуют две разновидности окислительно-восстановительных электродов:
Электроды, потенциал которых не зависит от активности ионов водорода,
например, Pt | FeCl
3
, FeCl
2
, Pt | K
3
[Fe(CN)
6
], K
4
[Fe(CN)
6
] и т.д.;
Электроды, потенциал которых зависит от активности ионов водорода, например,
хингидронный электрод.
Мембранные или ионселективные электроды
— электроды, обратимые по тем или
иным ионам (катионам или анионам), сорбируемым твердой или жидкой мембраной.
Реальный потенциал таких электродов зависит от активности тех ионов в растворе,
которые сорбируются мембраной. Мембранные электроды с твердой мембраной содержат
очень тонкую мембрану, по обе стороны которой находятся разные растворы, содержащие
одни и те же определяемые ионы, но с неодинаковой концентрацией: раствор
(стандартный) с точно известной концентрацией определяемых ионов и анализируемый
раствор с неизвестной концентрацией определяемых ионов. Вследствие различной
концентрации ионов в обоих растворах ионы на разных сторонах мембраны сорбируются
в неодинаковых количествах, неодинаков и возникающий при сорбции ионов элек-
трический заряд на разных сторонах мембраны. Как результат возникает мембранная
разность потенциалов. Определение ионов с применением мембранных ионселективных
электродов называют
ионометрией.
Появление таких электродов привело к возникновению ионометрии (
рХ-
метрии), где
рХ
=
-lga(x), а(х)
- активность иона в анализируемом растворе. При использовании
ионоселективных электродов концентрации (активности) ионов определяют, как
правило, с помощью градуировочного графика.
Ионоселективные электроды широко используют для определения катионов
щелочных металлов в различных биологических жидкостях: крови, плазме, сыворотке
крови. Фторидный электрод с твердой мембраной из малорастворимого вещества
используется для определения фторид-ионов в питьевой воде, различных
биологических средах, при контроле за загрязнением в окружающей среде.
Для потенциометрического определения концентрации вещества в растворе
применяют как прямую потенциометрию, так и потенциометрическое титрование, хотя
второй способ используется намного чаще первого.
7. Потенциометрический метод анализа.
7.2. Прямая потенциометрия (ионометрия).
Прямая потенциометрия обладает
важными достоинствами
. В процессе измерений
состав анализируемого раствора не меняется. При этом не требуется предварительное
отделение определяемого вещества.