Потенциометрический анализ растворов

Общие позиции

Для проведения потенциометрических измерений собирают ячейку, состоящую из химического стаканчика с раствором и двух электродов. Один из электродов является измерительным, другой - вспомогательным или электродом сравнения.

Измерительный электрод должен менять значение потенциала в зависимости от концентрации вещества в растворе. Причем, желательно, чтобы эта зависимость оказалась линейной.

Потенциал электрода сравнения, наоборот, не должен меняться в зависимости от состава раствора, и, желательно, мало зависеть от температуры. В качестве электродов сравнения наиболее часто используют хлорсеребряный или каломельный электроды. Электроды сравнения, если это допустимо, погружают непосредственно в исследуемый раствор или соединяют с ним посредством электролитического мостика – стеклянной U-образной трубки, наполненной электролитом (чаще всего хлоридом или нитратом калия).

Электроды подключают в схему, измеряющую ЭДС - как правило, к высокоомному вольтметру, который отградуирован в единицах ра и мВ и называется иономер (или рН-метр). В процессе анализа измеряют разность потенциалов измерительного и вспомогательного электродов, которая зависит от потенциала измерительного электрода, следовательно, определяется концентрацией растворенного вещества.

Метод прямой потенциометрии

При реализации варианта прямой потенциометрии применяют метод калибровки или метод градуировочного графика.

Метод калибровки пригоден, если на одном и том же приборевыполняют сериюодинаковых анализов, например, рН-метром измеряют рН раствора. Калибровку выполняют с использованием двух контрольных растворов с известным содержанием определяемого компонента. Методика калибровки прилагается к прибору.

Метод градуировочного графика является наиболее распространенным и универсальным способом проведения физических и физико-химических определений. Для получения градуировочного графика 1) создают серию контрольных образцов (например, растворов) с известным содержанием определяемого вещества; 2) выполняют измерение физического параметра каждого контрольного образца; 3) получают зависимость (как правило, линейную) между измеряемым физическим параметром и содержанием определяемого вещества. Пример градуировочных зависимостей для различных методов анализа показан на рис. 2.

Рис. 2. Примеры градуировочных зависимостей: а) фотометрический анализ, b) кондуктометрический анализ; c) потенциометрический анализ.

Для определения содержания вещества в анализируемом образце следует измерить физический параметр и по градуировочной зависимости установить содержание определяемого элемента в образце.