- •15. Теоретические основы фотометрического метода анализа. Аппаратура. Характеристика метода.
- •Основные методы фотометрических измерений Метод градуировочного (калибровочного) графика
- •16. Теоретические основы кондуктометрического метода анализа. Аппаратура. Характеристика метода
- •Эквивалентная электропроводность
- •Высокочастотное титрование
- •Кондуктометрический анализ
- •17. Теоретические основы потенциометрического метода анализа. Аппаратура. Характеристика метода Теоретические основы потенциометрии
- •Классификация электродов
- •Измерение эдс компенсационным способом
- •Элемент Вестона
- •Элемент Якоби-Даниэля
- •Измерение эдс некомпенсационным методом
- •Прямая потенциометрия
- •Индикаторные электроды для измерения рН раствора
- •Потенциометрическое титрование
- •18. Теоретические основы полярографического метода анализа. Аппаратура. Характеристика метода.
- •Iд ↑, следовательно с ↑
- •19. Теоретические основы хроматографического метода анализа. Аппаратура. Характеристика метода
- •Основные части газового хроматографа
- •Жидкостная хроматография (жх)
- •Ионообменная хроматография
- •Тонкослойная хроматография (тсх)
- •Развитие метода
- •20. Теоретические основы гравиметрического метода анализа. Аппаратура. Характеристика метода
Элемент Якоби-Даниэля
Если два электролита ZnSO4 и CuSO4 поместить в электролитическую ячейку разделенную полунепроницаемой перегородкой, опустить в растворы соответствующие электроды друг с другом, то включенный гальванометр покажет наличие электрического тока.
(–)Zn | ZnSO4 || CuSO4 | Cu (+)
Zn0 2e Zn2+
Сu2+ + 2е Cu0
Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0
Zn + CuSО4 Сu + ZnSО4.
Электродвижущей силой (ЭДС) гальванического элемента называется измеренная разность потенциалов между двумя электродами.
Измерение эдс некомпенсационным методом
Кроме рассмотренного классического метода потенциометрического титрования нередко используют его новые варианты: не компенсационные методы и методы титрования под током.
При не компенсационном потенциометрическом анализе ЭДС гальванического элемента определяется непосредственно чувствительным измерительным прибором (гальванометром), который включается в электрическую сеть последовательно с большим и точным измеренным сопротивлением. При включении в сеть внешнее сопротивление гальванического элемента оказывается во много раз больше внутреннего сопротивления гальванического элемента.
Гальванометр может быть откалиброван, как в единицах силы тока, так и в единицах напряжения.
К не компенсационным методам можно отнести и потенциометрическое титрование с биметаллической парой электродов. В качестве электрода сравнения используют вольфрам. Пара электродов должна подбираться таким образом, чтобы один электрод мгновенно реагировал на изменение в системе, а второй очень медленно, чем больше разница в скоростях, тем точнее метод.
Pt – реагирует быстро, а W – медленно. Эта пара электродов используется в потенциометрическом титровании по окислительно-восстановительным реакциям.
До точки эквивалентности ЭДС такой пары будет незначителен. В Т.Э. практически приближаться в 0 и резко возрастать после Т.Э.
К достоинствам не компенсационного метода можно отнести: простоту, удобство в работе, возможность использования в серийных опытах.
К недостаткам: отсутствие указания на приближение к Т.Э.; плохая воспроизводимость результатов; выравнивание потенциала во времени; не высокая точность.
Прямая потенциометрия
Прямая потенциометрия используется в основном для измерения рН растворов. Для проведения такого анализа берут два электрода и погружают их в испытуемый раствор. Один электрод является индикаторным, другой – электродом сравнения.
Индикаторным называется электрод, потенциал которого зависит от концентрации анализируемых ионов в растворе. Так для измерения рН можно использовать водородный электрод, серебряный электрод может быть использован для определения концентрации ионов Ag+, I-, Cl-, SCN-, CN-, Br-, ртутный электрод - для определения SO42-, Cl-, Hg+, платина находит широкое применение в реакциях окисления – восстановления.
Прямой потенциометрический анализ опирается на уравнение Нернста:
(потенциал образующего иона) (13)
В основе метода лежит зависимость Еинд =f(C). Эту зависимость находят, измерив ЭДС в ряде стандартных растворов с известной концентрацией. Затем измеряют ЭДС анализируемого раствора и по графику находят Сх.
Прямую потенциометрию называют методом малых концентраций, так как можно работать с разбавленными растворами, при которых f = 1, тогда а = с.
Этот вид измерений находит применение в научно – исследовательской практике (для определения ПР малорастворимых соединений, Кд – малодиссоциируемых и Кн – комплексных соединений и, наконец, самая большая область использования прямой потенциометрии – это измерение рН раствора, так как рН = -lg [H+].
График рН = f(lg[H+]) носит прямолинейный характер. В качестве индикаторных электродов метода рН – метрии используются водородный, хингидронный, стеклянный и ряд других.