Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Потенциометрическое титрование



 

Потенциометрическое титрование (ПТ) основано на определении точки эквивалентности по результатам потенциометрических измерений при проведении химической реакции между титрантом и определяемым веще­ством путём измерения в процессе титрования электродвижущей силы (э.д.с.) специально подобранной электродной пары.

Аппаратура и схема установки для потенциометрических определений(рис.32)

Для этой цели собирают электрохимическую ячейку из индикаторного электрода и электрода сравнения, которые погружают в анализируемый раствор и подсоединяют к потенциометру (сложные высокоомные вольтметры).

Индикаторный электрод выбирают таким образом, чтобы его потенциал зависел от концентрации ионов, принимающих участие или образующихся в процессе титрования. Потенциал электрода сравнения во время титрования должен сохранять постоянную величину (обычно используют хлорсеребряный).

 

 

Рис.33.Схема установки для потенциометрического титрования

1– блок потенциометрической ячейки; 2–блок автоматического титрования; 3–бюретка с титрованным раствором; 4–потенциометр (рН-метр, иономер); 5–самописец; 6–мешалка.

Чтобы избежать поляризации электродов, потенциометрические измерения должны проводиться при отсутствии тока, для этого используются специальные приборы и схемы, измерительный ток в которых не превышает 10-7 А.

Блок потенциометрической ячейки (1) может быть термостатирован, в него встроен электрод сравнения и на приспособлении закреплён индикаторный электрод. Магнитная мешалка предназначена для перемешивания титруемых растворов. Перед работой проводят калибровку прибора по стандартным растворам.

Вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение (скачок) потенциала индикаторного электрода.

Из полученной кривой потенциометрического титрования находят эквива­лентную точку и рассчитывают концентрацию определяемого иона по закону эквивалентов:

H •V)1 = (СH•V)2

Виды кривых титрования приведены на рис. 33. Кривые титрования могут быть построены в координатах: потенциал индикаторного электрода (Е) - объем титранта (V) (рис.33.а). Это так называемая интегральная кривая потенциометрического титрования. Точка перегиба на кривой отвечает точке эквивалентности. Ее находят графическим путем: нахождением середины отрезка между касательными двух ветвей кривой.

Для более точного нахождения точки эквивалентности часто строят дифференциальную кривую потенциометрического титрования в координатах: первая производная потенциала по объему титранта ∆E / ∆V – объем титранта, V (рис. 33.б). На точку эквивалентности указывает максимум полученной кривой, а отсчет по оси абсцисс, соответствующий этому максимуму, дает объем титранта, израсходованного на титрование до точки эквивалентности.



На рис. 33.в) представлена кривая потенциометрического титрования в координатах: вторая производная потенциала по объему титранта ∆2E / ∆V2 – объем титранта, V. Для нахождения точки эквивалентности соединяют концы обеих ветвей кривой. В методе Грана (рис. 33.г) точка эквивалентности определяется по графику в координатах: ∆V / ∆E – V. Перед точкой эквивалентности и после нее кривая Грана линейна, а сама точка эквивалентности находится как точка пересечения этих прямых. Достоинства и удобства метода Грана особенно заметны при анализе разбавленных растворов, позволяющих определить точку эквивалентности с достаточной точностью вследствие линейности графика.

Рис. 34. Кривые потенциометрического титрования

а) интегральная кривая; б) дифференциальная кривая;

в) кривая титрования по второй производной; г) кривая Грана.

 

 


При проведении анализа титрованный раствор прибавляют из бюретки равными объёмами при постоянном перемешивании. Вблизи точки эквивалентности прибавляют по 0,1 или 0,05 мл и после каждого прибавления измеряют э.д.с.

Измерение э.д.с., возникающей за счёт разности потенциалов между индикаторным электродом и электродом сравнения, осуществляется с помощью высокоомных потенциометров (рН-метров).

Величина э.д.с. особенно сильно изменяется вблизи точки эквивалентности, абсолютное значение отношения изменения э.д.с. (ΔЕ) к приращению объёма прибавляемого титранта (ΔV) в этой точке будет максимальным.



Результаты титрования могут быть представлены графически, а полученная кривая использована для определения точки эквивалентности методом касательных, как показано на рис.33.а)

Точка эквивалентности может быть также определена расчётным путём по максимальному значению ΔЕ/ ΔV и соответственно Δ(ΔЕ/ ΔV), как указано в табл. 5 и формуле расчёта (6.5.).

Эквивалентный обьём титранта (Vэкв) вычисляют по формуле:

Vэкв = V1+( V2 – V1) АV1 / AV1 – AV2 (6.5.),

где V1 – обьём титранта, соответствующий последнему положительному (отрицательному) значению величины АV, мл;

V2 - обьём титранта, соответствующий первому отрицательному (положительному) значению величины АV, мл.

 


Т а б л и ц а 5


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!