Класифікація потенціометричних методів аналізу

Пряма потенціометрія, або іонометрія

Метод прямої потенціометрії (іонометрії) грунтується на ви­значенні концентрації досліджуваного іона за величиною EPC електрохімічного кола з індикаторним електродом, селективним до цього іона.

Для визначення концентрацій за виміряною величиною EPC в іонометрії найбільш часто використовують два методи: метод градуювального графіка та метод добавок.

Метод градуювального графіка. Готують серію стандартних роз­чинів. Вимірюють EPC кола із стандартними розчинами і бу­дують графік в координатах: EPC — IgC. Потім вимірюють EPC кола з досліджуваним розчином і за графіком визначають його концентрацію. У стандартні та досліджувані розчини попередньо вводять індиферентний електроліт з високою концентрацією (1 моль/дм³ та вище) для утворення постійної іонної сили роз­чину.

У деяких випадках градуюють безпосередньо шкалу іономіра або рН-метра, наприклад при вимірюванні рН розчинів.

Метод добавок. Вимірюють EPC кола з досліджуваним розчи­ном, а потім в нього вводять точно відомий об'єм (добавку) стан­дартного розчину та знову вимірюють EPC За величиною зміни EPC розраховують концентрацію досліджуваного розчину.

Метод прямої потенціометрії (іонометрії) характеризується експресностью, простотою виконання, відсутністю необхідності використання реагентів.

Потенціометричне титрування

Потенціометричне титрування побудоване на індикації точки еквівалентності за зміною EPC потенціометричної комірки в ході титрування. Найбільш часто використовують такі види кривих титрування:

• інтегральна крива титрування, її будують в координатах: E-V_Т (об'єм титранту); точку еквівалентності визначають як се­редину стрибка титрування шляхом побудови дотичних;

• диференційна крива титрування; її будують в координатах: E/V - V_Т, де E — зміна EPC при зміні об'єму титранту V; точка еквівалентності визначається за максимумом кривої титрування;

• крива Грана; її будують в координатах V/E- V_T; точка еквівалентності визначається за мінімумом кривої титрування.

Потенціометричне титрування дозволяє проводити визначен­ня в мутних та забарвлених розчинах. Шляхом підбору титрантів можливе визначення речовин, для яких у цей час відсутні іонселективні електроди. Точність його вище, ніж іонометрії.

З електрохімічних методів потенціометричні методи аналізу знаходять найбільш широке використання. Це зумовлено рядом переваг цього методу.

Усі потенціометричні методи аналізу можуть бути повністю автоматизовані від моменту взяття проби до видачі та запису ре­зультатів аналізу.

Апаратура

Індикаторні електроди

У потенціометричному аналізі використовують два типи інди­каторних електродів:

- електроди, на міжфазних межах яких відбуваються реакції за участю електронів. Такі електроди називають електроно-обмінними, або о к и с н о - в ідновними. В аналітичній практиці найбільше застосування знайшов платиновий точковий електрод, який випускається промисловістю: ЕПВ-1-100;

-електроди, на міжфазних межах яких відбуваються реакції обміну іонів. Такі електроди називають іонообмінними, мембранними або іонселективними.

Електроди порівняння

В аналітичній практиці звичайно використовують насичені хлоросрібні електроди порівняння, конструктивно з'єднані із со­льовим містком, заповненим розчином калію хлориду. Промис­ловістю випускається декілька типів хлоросрібних електродів по­рівняння: EBJI МІ; ЕВЛ М2; EBJI МЗ.

Прилади для вимірювання EPC

При вимірюванні EPC електрохімічного кола з оборотними індикаторними електродами необхідно відбирати від нього як най­менший струм, щоб не порушити рівновагу електродної реакції і зменшити витрати напруги на внутрішньому опорі електрода. Вимірювальним приладом, що відповідає цим вимогам, є потен­ціометр, в якому EPC вимірюється компенсаційним способом. Промисловість випускає декілька типів таких приладів: рН-метри та іономери - рН-121; ЕВ-74; І-130 та ін. Крім того, використо­вують спеціальні високоомні мілівольтметри, що витрачають малі струми - (10^{-12 -} 10^-14 А), для вимірювання EPC прямим спосо­бом: Щ-1413; Щ-4313.

Установка для потенціометричних вимірювань

Cхема приладу для потенціометричних вимірювань включає: хімічний стакан з досліджуваним розчином і електродами, це називається електродною коміркою. При необхідності електродна комірка може бути термостатована, а також доповнена іншими елементами, наприклад бюреткою, магнітною мішалкою тощо.