Потенциометрические методы анализа

Если кое-как избирательно изменять концентрацию ионов лишь одного вида ионов при неизменном содержании остальных, то по характеру изменения потенциала индикаторного электрода можно определить концентрацию данного вида ионов. Появление скачка потенциала обусловлено неравномерным изменением концентрации титрантаи титруемого вещества при добавлении каждый раз одинакового объёма стандартного раствора. В точке эквивалентности на поверхности раздела электрод-раствор возникает другая электрохимическая реакция (определяемый ион уже оттитрован и далее – после точки эквивалентности – в раствор поступают ионы титранта, ни один из которых не вступает во взаимодействие). Уровень скачка зависит от разности формальных или стандартных потенциалов соответствующих редокс- пар. Чем больше величина скачка потенциала, тем больше точность и чувствительность определения. В потенциометрических измерениях в качестве индикаторных электродов применяются окислительно-восстановительные электроды (редокс-электроды) из химически инертных токопроводящих материалов: благородные металлы (золото, ртуть, платина,) или углеродные материалы (стеклоуглерод, графит,), так как они не должны реагировать с компонентами раствора. Ионоселективные электроды также можно использовать в качестве индикаторных при потенциометрическом титровании. При определении концентрации анализируемого иона методом потенциометрического титрования (ПТ) применяются обычные приемы объемного анализа: 1) связывание определяемого иона в осадок (т.е. уменьшение концентрации потенциалопределяющего иона в растворе) – осадительное потенциометрическое титрование; 2) связывание определяемого потенциал-образующего иона в комплекс – комплексометрическоеПТ; 3) перевод анализируемого иона в другое валентное состояние – окислительно-восстановительное ПТ. Аналитические реакции, употребляемые при потенциометрическом титровании, должны удовлетворить следующим условиям: –титранти титруемое вещество должны реагировать между собой в стехиометрическом соотношении; – должен употреблятьсясовершенно доступный индикаторный электрод, потенциал которого должен иметь определенное значение и обратимо определяться концентрацией одного из ионов в реакции; – реакция должна протекать количественно (константа равновесия должна иметь как можно более высокое значение); – равновесие между индикаторным электродом и реагирующими компонентами должно устанавливаться быстро. Рассмотрим вид кривых титрования, которые отражают изменение потенциала электрода в процессе титрования для каждого вида титрования.Кислотно-основное потенциометрическое титрование. Данный метод основан на протекании химической реакции нейтрализации. В качестве индикаторногоиспользуем любой электрод с водородной функцией: хингидронный, стеклянный, водородный. Чаще всего применяется стеклянный электрод. Метод дает возможность провести количественное определение компонентов в смеси кислот, если константы их диссоциации различаются не менее чем на три порядка (например, в смеси уксусной и соляной кислот); многоосновных кислот (оснований), поскольку удается достигнуть разделения конечных точек многоступенчатого титрования (на кривой титрования при этом наблюдается несколько скачков). Широкие возможности анализа многокомпонентных смесей без разделения открывает использование неводных растворителей. ЗаключениеПотенциометрический метод , основанный на измерении электродвижущих сил (э.д..с) обратимых гальванических элементов, применяют для определения содержания веществ в растворе и измерения разных физико-химических величин . В потенциометрии как правилоупотребляют гальванический элемент, включающий два электрода, которые могут быть погружены в один и тот же раствор (элемент без переноса ) или в два разных по составу раствора ,которые имеют между собой жидкостной контакт (цепь с переносом).Электрод, потенциал которого зависит от активности (концентрации) определенных ионов в растворе , называется индикаторным. Для измерения потенциала индикаторного электрода в раствор погружают второй электрод , потенциал которого не зависит от концентрации определяемых ионов. Данныйэлектрод называется электродом сравнения.ЛитератураАгасян П.К., Николаева Е.Р. Основы электрохимических методов анализа (потенциометрический метод), М., 2018.-97сБудников, Г. К. Основы современного электрохимического анализа / Г.К. Будников, В.Н. Майстренко, М.Р. Вяселев. – М.: Мир Бином, 2018. – 468с.Васильев В.П. Аналитическая химия. Ч.2. - М.: Высш. шк., 2017.-350с.Лебедева М.И. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2018. 216 с.Основы электрохимических методов анализа. Часть 1: учебное пособие / И.И. Жерин, Г.Н. Амелина, А.Н. Страшко, Ф.А. Ворошилов; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2018. – 203с. Практикум по физико-химическим методам анализа. Под редакцией Петрухина О.М. - М.:Химия, 2017.Рябчиков Д.И., Гольбрайх Е.К.. Аналитическая химия тория. – М.:Изд. АН СССР, 2018. – 189с