Методика определения концентрации водородных ионов (рН) ионометрическим методом
Аппаратура, реактивы, материалы (перечень аппаратуры, реактивов, материалов, на которые даны ссылки в данных технических условиях), приведены в приложении № 1:
Стаканы стеклянные по ГОСТ 25336 вместимостью 200-250 см3.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104 2 класса точности с пределом взвешивания до 500 г.
рН-метр лабораторный со стеклянным электродом, с пределом измерений 0-14.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Проведение испытаний.
В стакане взвешивают 3,0+0,1 г средства и наливают 97,0 см3 дистиллированной воды, подогретой до температуры 55+5°, тщательно перемешивают и охлаждают. Определение проводят согласно инструкции, приложенной к рН-метру.
Приготовление образцовых буферных растворов из стандарт-титров.
Для приготовления образцовых буферных растворов по ГОСТ 8.135-74 необходимо содержимое ампулы количество перенести в литровую мерную колбу и растворить в дистиллированной воде.
При приготовлении буферных растворов фосфатов, буры и гидрата окиси кальция должна использоваться дистиллированная вода, освобожденная от углекислоты. Приготовленные растворы этих веществ должны быть защищены от доступа углекислоты из воздуха. Остальные буферные растворы (тетраоксалат калия, калий виннокислый и калий фталевокислый кислый) могут готовиться на обычной дистиллированной воде и не защищаться от угольной кислоты воздуха.
Образцовые буферные растворы калия виннокислого и гидрата окиси кальция должны быть насыщенными при 250С. При приготовлении их необходимо взбалтывать и термостатировать при 250С. Избыток реактива удаляется фильтрованием или декантацией. Для определения рН годен только свежеприготовленный раствор гидрата.
1.1. Методы перенесения стандарт - титров в колбу.
Перед употреблением стандарт – титра необходимо снять этикетку с ампулы и промыть наружную поверхность ее дистиллированной водой.
В мерную колбу емкостью 1000 мл вставляют обыкновенную воронку диаметром 9 – 10 см. В торце ампулы пробивают отверстие с помощью стеклянного бойка. Перевернув ампулу и установив ее пробитым торцом в воронку, пробивают отверстие в другом торце ампулы. Содержимое ампулы количественно переносят в колбу.
Не изменяя положения ампулы, последнюю тщательно промывают изнутри дистиллированной водой в количестве шестикратного объема ампулы. После растворения содержимого ампулы объем жидкости доводят до метки и тщательно перемешивают раствор.
Буферные растворы хранятся в герметизируемой полиэтиленовой или стеклянной посуде. В раствор калия виннокислого кислого для предохранения от биологического воздействия добавляют тимол из расчета 0,9 г на литр. Фосфорный буфер хранят не более двух месяцев, а остальные не более 3 месяцев со дня приготовления.
Подготовка и проведение ионометрических измерений
Общие сведения
Ионометрические измерения всегда предполагают предварительную градуировку прибора.
Градуировка - это ввод в память прибора параметров, получаемых в стандартных растворах. При этом, по сути, фиксируется отклик электрода рХ на помещение его в раствор с заранее известным значением рХ.
В число параметров, которые вводятся в память прибора при градуировке входят:
рХ - активность ионов стандартного раствора, ед. рХ;
ЭДС- электродвижущая сила электрода в растворе, мВ;
t- температура раствора, °С;
s - крутизна градуировочной характеристики электрода, мВ/рХ;
Мх - молярная масса иона (при необходимости).
Минимальное число стандартов, обеспечивающих измерения - 2. При необходимости в прибор могут быть введены параметры 6 стандартов. Необходимое число стандартов и их значения определяются Пользователем на основании применяемых им Методик количественного химического анализа (МКХА) по измерению рХ.
На точность градуировки и достоверность последующих измерений оказывают влияние множество факторов, которые регулируются и регламентируются МКХА и соответствующими Методическими указаниями по подготовке электродов. Строго следуйте этим указаниям и помните, что в них нет мелочей, которые можно произвольно опускать или изменять !
Для измерений температуры предназначен датчик ДКВ. Здесь необходимо отметить то, что при ионометрических измерениях ДКВ необходимо погружать в раствор до цилиндрического утолщения на его корпусе и не допускать контакта раствора с электродами кондуктометрической ячейки. При этом имейте ввиду, что температуры раствора, электрода рХ и ДКВ чаще всего различны и поэтому температура раствора, после опускания в него датчиков изменится и будет стремиться к новому равновесному состоянию. Этот процесс длится около 3 мин. Подождите это время и по его истечении фиксируйте показания или принимайте другие решения.
ГРАДУИРОВКА
Градуировка прибора - необходимый и чрезвычайно важный режим. Прежде всего - без градуировки не приходится говорить о самих измерениях. Кроме того, чувствительность электрода к различным "мешаюшим" факторам заставляет достаточно часто повторять процесс градуировки. Необходимость в обновлении градуировочных параметров может возникать по разным причинам, например, при желании увеличить точность измерений за счет уменьшения разности температур градуировочных и контролируемого растворов или при малейшем подозрении на изменение характеристик электрода и т.д.
Как уже отмечалось выше, градуировка прибора производится в стандартных растворах (от двух до шести). При этом прибор фиксирует значения :
t - температуры раствора, °С ;
ЭДС - электрода, мВ;
S - крутизны градуировочной характеристики электрода, мВ/рХ.
Для обеспечения возможности измерений в памяти прибора должны находиться параметры как минимум двух стандартов. В этом случае прибор автоматически построит Градуировочный график и будет готов к проведению измерений.
Для проведения градуировки:
- подготовьте стандартные растворы;
- уменьшите, по возможности, разницу температур анализируемого и градуировочных растворов.
Выберите режим ГРАДУИРОВКА.
Прибор предложит Вам список значений рХ стандартных растворов. Прежде всего установите номер канала, с которым собираетесь работать
(позиция слева от позиции сброс), и выберите в списке значение рХ наиболее близкое или равное рХ имеющегося у Вас раствора, и нажмите ВВОД.
Прибор предоставит Вам возможность подкорректировать значение рХ. Если в этом нет необходимости - нажмите ВВОД.
Прибор выведет на экран параметры выбранного стандарта.
Для перехода собственно к градуировке необходимо:
поместить электрод и датчик ДКВ в градуировочный раствор;
установить маркер на позицию Град, и нажать клавишу ВВОД.
Прибор перейдет к градуировке и выведет на экран текущие значения градуировочных параметров. Дождитесь установления показаний и нажмите клавишу ОТМЕНА, если значения вызывают у Вас сомнения и Вы не хотите изменять параметры стандарта, находящегося в памяти прибора, или нажмите клавишу ВВОД, если значения не вызывают у Вас сомнений, и Вы хотите внести значения в память прибора.
Примечания: 1. В блоке параметров стандарта на экран выводится значение крутизны s градуировочной характеристики электрода, которое окажет Вам помощь в оценке состояния электрода и "правильности" хода градуировки. 2. Знаком " V " в списке отмечены введенные стандарты.
Экран градуировка позволяет выполнять и такие необходимые в процессе работы операции как чтение параметров стандартов или их сброс. Алгоритм их выполнения похож на выше описанный с той лишь разницей, что при этом нет необходимости входить в собственно саму "градуировку" конкретного параметра, а для сброса необходимо маркер устанавливать в позицию "сброс". Позиция "сброс" в общем списке стандартов позволяет сбросить все стандарты одновременно.