Класифікація потенціометричних методів аналізу

Метод прямої потенціометрії (йонометрії) заснований на визначенні концентрації досліджуваного йону за величиною ЕРС електрохімічного ланцюга з індикаторним електродом, селективним до цього йону.

Для визначення концентрацій за виміряною величиною ЕРС в йонометрії найбільш часто використовують два методи: метод градуювального графіку та метод добавок.

Потенціометричне титрування засноване на індикації точки еквівалентності за зміною ЕРС потенціометричної комірки в ході титрування. Найбільш часто використовують наступні види кривих титрування:

• інтегральна крива титрування;

• диференційна крива тирування;

• крива Грана.

Потенціометричне титрування дозволяє проводити визначення в непрозорих та забарвлених розчинах. Шляхом підбору титрантів можливе визначення речовин, для яких в цей час відсутні йонселективні електроди. Точність його вища, ніж йонометрії.

Кондуктометрія

В основу кондуктометричного методу аналізу покладена залежність електричної провідності водних, змішаних та неводних розчинів електролітів від їх концентрації.

Електрична провідність розчину L виникає в результаті дисоціації розчиненої речовини і міграції йонів під дією зовнішнього джерела напруги і є величиною, зворотньою електричному опору R (Ом):

Одиниця виміру провідності отримала назву сименс (См).

У полі електричного струму йони, що рухаються в розчині, зазнають гальмуючу дію з боку молекул розчинника і оточуючих їх протилежно заряджених йонів, що зумовлює релаксаційний та електрофоретичний ефекти. Результатом такої гальмуючої дії є опір розчину електроліту R, який на ділянці l з площею S визначається співвідношенням:

Величина ρ, яка дорівнює опору кубу з довжиною ребра 1 см, називається питомим опором, а величина, зворотня їй, називається питомою електричною провідністю λ:

де χ – електрична провідність 1 см³ розчину, що знаходиться між електродами площею 1 см² кожний, відстань між якими 1 см:

де α – ступінь дисоціації електроліту;

С – концентрація електроліту, моль/см³;

F – число Фарадея (96500 кулон);

U₊, U_-, Z₊, Z_- - рухливості і заряди катіонів та аніонів відповідно, при напрузі електричного поля 1 В/см.

Питома електрична провідність розчину електроліту χ, як правило, зростає із збільшенням концентрації до відомої межі, а потім знижується, тобто проходить через максимум.

Більш зручною характеристикою розчину електроліту є його еквівалентна електрична провідність λ (См•см²/моль•екв) – провідність шару електроліту товщиною 1 см, що поміщується між електродами такої площі, щоб об’єм електроліту між ними містив 1 моль розчиненої речовини.

Питома і еквівалентна електричні провідності пов’язані між собою наступним рівнянням:

де V – об’єм розчину, в якому знаходиться 1 моль речовини, см³;

С – концентрація розчину електроліту, моль/дм³.

Класифікація кондуктометричних методів аналізу Пряма кондуктометрія

Пряма кондуктометрія полягає у вимірюванні питомої електричної провідності розчинів електролітів у спеціальних кондуктометричних комірках, основними елементом яких є два платинових електрода. В певних межах концентрацій розчинів спостерігається прямо пропорційна залежність між χ і концентрацією електролітів, але при цьому треба враховувати, що аналітичний сигнал, який реєструється, не вибірковий, тому що електрична провідність розчину є адитивною величиною і визначається наявністю всіх йонів у розчині. У прямій кондуктометрії вимірювання проводять з використанням змінного струму частотою 50-10000 Гц, що дозволяє уникнути поляризації електродів при вимірюваннях.