Зміст:
1. Електрохімічні методи аналізу
2. Потенціометрія. Потенціометричнетитрування
3. Кондуктометрія.Кондуктометричне титрування
4. Кулонометрия.Кулонометричне титрування
5. Список використаної літератури
Електрохімічніметоди аналізу
Класифікаціяелектрохімічних методів аналізу
Електрохімічніметоди засновані на вимірі електричних параметрів електрохімічнихявищ, що виникають в досліджуваному розчині. Таке вимірювання здійснюють задопомогою електрохімічної осередки, що представляє собою посудину з досліджуванимрозчином, в який поміщені електроди. Електрохімічні процеси в розчинісупроводжуються появою або зміною різниці потенціалів між електродамиабо зміна величини струму, що проходить через розчин.
Електрохімічніметоди класифікують в залежності від типу явищ, заміряють в процесіаналізу. У загальному випадку розрізняють дві групи електрохімічних методів:
1. Методи без накладення стороннього потенціалу,засновані на вимірі різниці потенціалів, що виникає велектрохімічної осередку, що складається з електрода і посудини з досліджуванимрозчином. Цю групу методів називають потенціометричного. Впотенціометричних методах використовують залежність рівноважного потенціалуелектродів від концентрації іонів, що беруть участь в електрохімічній реакції наелектродах.
2. Методи з накладенням стороннього потенціалу,засновані на вимірі: а) електричної провідності розчинів - кондуктометрія ;б) кількості електрики, що пройшов через розчин - кулонометрия ; в)залежності величини струму від прикладеної потенціалу - вольт-амперометрія ;г) часу, необхідного для проходження електрохімічної реакції - хроноелектрохіміческіеметоди (хроновольтамперометрія, хронокондуктометрію). У методах цієї групина електроди електрохімічної осередки накладають сторонній потенціал.
Основним елементомприладів для електрохімічного аналізу є електрохімічна комірка. Вметодах без накладення стороннього потенціалу вона являє собою гальванічнийелемент , в якому внаслідок протікання хімічних окисно-відновнихреакцій виникає електричний струм. В осередку типу гальванічного елемента вконтакті з аналізованих розчином знаходяться два електроди - індикаторнийелектрод, потенціал якого залежить від концентрації речовини, і електрод зпостійним потенціалом - електрод порівняння, щодо якого вимірюютьпотенціал індикаторного електрода. Вимірювання різниці потенціалів виробляютьспеціальними приладами - потенціометрами.
У методах з накладеннямстороннього потенціалу застосовують електрохімічну ячейку , названутак тому, що на електродах осередку під дією накладеного потенціалувідбувається електроліз - окислення або відновлення речовини. ВКондуктометричний аналіз використовують кондуктометричну клітинку, в якійзаміряють електричну провідність розчину. За способом застосуванняелектрохімічні методи можна класифікувати на прямі, в якихконцентрацію речовин вимірюють за показання приладу, і електрохімічнетитрування, де індикацію точки еквівалентності фіксують за допомогою електрохімічнихвимірювань. Відповідно до цієї класифікації розрізняють потенціометрів іпотенціометричне титрування, кондуктометрію і кондуктометричні титруванняі т.д.
Прилади дляелектрохімічних визначень крім електрохімічної осередки, мішалки, навантажувальногоопору включають пристрої для вимірювання різниці потенціалів, струму,опір розчину, кількості електрики. Ці виміри можутьздійснюватися стрілочними приладами (вольтметр або мікроамперметр),осцилографами, автоматичними самописними потенціометрами. Якщоелектричний сигнал від осередку дуже слабкий, то його підсилюють за допомогоюрадіотехнічних підсилювачів. У приладах методів з накладенням сторонньогопотенціалу важливою частиною є пристрої для подачі на осередок відповідногопотенціалу стабілізованого постійного або змінного струму (залежить від типуметоду). Блок електроживлення приладів електрохімічного аналізу включаєзазвичай випрямляч і стабілізатор напруги, який забезпечує сталістьроботи приладу.
Потенціометрія
Потенціометрія заснованана вимірі різниці електричних потенціалів, що виникають між різноріднимиелектродами, опущеними в розчин з визначальним речовиною. Електричнийпотенціал виникає на електродах при проходженні на нихокислювально-відновної (електрохімічної) реакції.Окислювально-відновні реакції протікають між окислювачем івідновлювачем з утворенням окисно-відновних пар, потенціал Еяких визначається за рівнянням Нернста концентраціями компонентів пар [ок] і[Вос]:
Потенціометричнівимірювання проводять, опускаючи в розчин два електроди - індикаторний, реагуючийна концентрацію визначуваних іонів, і стандартний електрод або електродпорівняння, щодо якого вимірюється потенціал індикаторного. Застосовуютькілька видів індикаторних і стандартних електродів.
Електроди першого роду оборотні щодо іонів металу, з якого складається електрод. Приопусканні такого електрода в розчин, що містить катіони металу, утворюєтьсяелектродна пара/ M .
Електроди другого роду чутливідо анионам і являють собою метал М, покритий шаром нерозчинної його соліМА з аніоном, до якогочутливий електрод. При контакті такого електрода з розчином, що міститьзазначений аніон, виникаєпотенціал Е, величина якого залежить від твори розчинності солі і концентраціїаніону [] в розчині.
електроди другогороду є хлорсеребряного і каломельний. Насичені хлорсеребряногоі каломельний електроди підтримують постійний потенціал і застосовують вЯк електроди порівняння, по відношенню до яких вимірюється потенціаліндикаторного електрода.
Інертні електроди - Пластина або дріт, виготовлена ​​з трудноокісляемимі металів - платини,золота, паладію. Застосовуються вони для вимірювання Е в розчинах, що містятьокислювально-відновну пару (наприклад, /).
Мембранні електроди різноготипу мають мембрану, на якій виникає мембранний потенціал Е. Величина Езалежить від різниці концентрацій одного і того ж іона по різних сторонахмембрани. Найпростішим і найбільш вживаним мембранним електродом єскляний електрод.
Змішуваннянерозчинних солей типу AgBr,AgCl, AgIта інших з деякими пластмасами (каучуки, поліетилен, полістирол) призвело достворенню іон-селективних електродів на,, вибірковоадсорбуючих з розчину зазначені іони внаслідок правила Панета - фаянсу -Гана. Так як концентрація визначуваних іонів поза електрода відрізняється відтакої всередині електрода, рівноваги на поверхнях мембрани відрізняються, щопризводить до виникнення мембранного потенціалу.
Для проведенняпотенціометричних визначень збирають електрохімічну ячейку зіндикаторного електрода порівняння, який опускають в аналізований розчин іпід'єднують до потенціометра. Застосовувані в потенціометрії електроди маютьвеликий внутрішній опір (500-1000 МОм), тому існують типипотенціометрів являють собою складні електронні високоомні вольтметри.Для вимірювання ЕРС електродної системи в потенціометрів застосовуютькомпенсаційну схему, що дозволяє зменшити струм в ланцюзі осередку.
Найбільш частопотенціометри застосовують для прямих вимірювань рН, показники концентрацій іншихіонів pNa, pK,pNH в‚„, pClі мВ. Вимірювання проводять, використовуючи відповідні іон-селективні електроди.
Для вимірювання рНзастосовують скляний електрод та електрод порівняння - хлорсеребряного. Передпроведенням аналізів необхідно перевірити калібрування рН-метрів за стандартнимибуферним розчинам, фиксаналов яких прикладаються до приладу.
рН-метри крім прямихвизначень рН, pNa, pK,pNH в‚„, pClта інших дозволяють проводити потенціометричне титрування визначається іона.
Потенціометричнетитрування <...
