Потенциометрический метод анализа

Потенциометрический метод анализа основан на измерении потенциала электрода, зависящего от концентрации определяемого иона:

Е = f(C).

Первая публикация по потенциометрическому методу анализа в нашей стране появилась в 1932 г. и принадлежала Борису Петровичу Никольскому, который за работы по теории и практике стеклянного электрода удостоен Государственной премии.

При погружении инертного электрода в раствор, содержащий вещество в двух формах (окисленная и восстановленная), он не претерпевает химических изменений и выполняет роль передатчика электронов. Возникающий при этом скачок Е на границе электрод-раствор называют окислительно-восстановительным потенциалом. Значение его описывается уравнением Нернста:

Е = Е₀ + , (1)

где Е₀ – стандартный потенциал, В; R – универсальная газовая постоянная; Т – абсолютная температура, К; F – число Фарадея; n – заряд опредляемого иона; а – его активность.

В уравнение (1) вводят численные значения величин R, Т (298 К) и F и получают уравнение (2):

Е = Е₀ + . (2)

Активность ионов связана с концентрацией соотношением а = f•С, где

f – коэффициент активности. В разбавленных растворах коэффициент активности равен 1, для бесконечно разбавленных уравнение Нернста имеет вид:

Е = Е₀ + . (3)

На величину реального потенциала помимо величин, входящих в уравнение, оказывают влияние: рН среды, наличие индеферентных солей, природа растворителя.

Влияние рН. Если даже ионы Н⁺ не участвуют непосредственно в реакции, величина Е все-таки зависит от рН среды. Например:

[Н+], г-ион/дм³ 2 12 >12

Е_Т, ^Y+/_Ti³⁺, В 0,1 0,25 0,18

Вывод: для устранения влияния рН необходимо применение буферных растворов, способных поддерживать постоянное значение рН.

Влияние индифферентных солей. Особенно влияют соединения, способные вступать в реакции коплексообразования. Это действие оценивается сотыми долями вольта, но если одновременно меняется рН, то влияние солей существенно увеличивается. Например, Е⁰(Fe³⁺/Fe²⁺) = + 0,77 В,

в присутствии Н₂SO₄ и Na₂C₂O₄ + 0,46 В,

в присутствии Н₂SO₄ и NH₄F – 0,36 В.

Поиск по сайту: