Тема 18. Потенциометрический метод измерения. Сущность потенциометрических методов анализа заключается в измерении (или регистрации изменения) электрохимического потенциала электрода, опущенного в исследуемый раствор, и нахождении концентрации потенциалопределяющих ионов. Зависимость между величиной этого потенциала и концентрацией потенциалопределяющих ионов в анализируемой среде описывается уравнением Нернста (Вальтер Нернст (1864 - 1941) - немецкий ученый): E E0 RT [Ox ] ln nF [ Red ] (4) где Е – потенциал электрода E0 - стандартный потенциал редокс - пары R - универсальная газовая постоянная, равная 8,312 Дж/(моль К) T - абсолютная температура, К F - постоянная Фарадея, равная 96485 Кл/моль n - число электронов, принимающих участие в электродной реакции [Ox], [Red] - равновесные концентрации окисленной и восстановленной форм редокс – пары, соответственно Подставив значения R, T, F, учитывая коэффициент перехода от натуральных логарифмов к десятичным 2.303, получим уравнение Нернста в следующем виде: E E0 0,058 [Ox ] lg n [ Red ] (5) Потенциометрические методы анализа подразделяются на прямые и косвенные. Прямая потенциометрия (потенциометрическое исследование) основана на непосредственном использовании уравнения Нернста для нахождения концентрации (Сх) потенциалобразующего иона в растворе по экспериментально измеренной величине Е - электродвижущей силе (ЭДС) цепи: E = f (Cx). Потенциометрическое исследование используется для решения различных аналитических задач, при изучении электродвижущих сил химических источников тока, коэффициентов активности компонентов, констант равновесия химических реакций. Потенциометрическое титрование (косвенная потенциометрия) основано на построении зависимости электродного потенциала (Е) от объема титранта (Vтитр.), добавляемого к раствору анализируемой пробы – Е = f(Vтитр.). Конец титрования соответствует резкому изменению величины электродного потенциала. Метод потенциометрического титрования широко используется для решения научно-исследовательских и производственных аналитических задач определения состава веществ и материалов металлургического производства. Характерной особенностью потенциометрических методов анализа является их высокая избирательность, что создает возможность анализа сложных многокомпонентных смесей. С помощью потенциометрических методов анализа можно проводить одновременное определение нескольких совместно присутствующих ионов, что значительно сокращает время, затрачиваемое на анализ. Этот метод удобен в производственном контроле сложных по составу объектах. Возможности потенциометрических методов анализа значительно расширяются с применением органических титрантов, которые характеризуются высокой специфичностью. Это особенно ценно при определении ионов металлов при их совместном присутствии. Кроме того, потенциометрическое титрование и потенциометрическое исследование той или иной аналитической реакции могут быть проведены в окрашенных и мутных средах с высокой точностью и объективностью определения конечной точки титрования. Задание. Каким прибором проводят измерение водородного показателя у вас в лаборатории? Опишите конструкцию и принцип действия. Каким прибором проводят измерение удельной электропроводимости у вас в лаборатории? Опишите конструкцию и принцип действия.