7.2. Потенциометрическое титрование

Аналитический сигнал:

– потенциал индикаторного электрода, измеренный относительно электрода сравнения (обычно применяют хлоридсеребряный насыщенный) – ЭДС гальванического элемента, составленного из индикаторного электрода и электрода сравнения;

– рН раствора (если в качестве индикаторного электрода используется стеклянный электрод – титрование по кислотно-основному механизму). В единицах рН отградуирована одна из шкал всех потенциометров, что связано с важностью и частотой этого измерения.

Достоинства метода:

– универсальность – возможность фиксирования точки эквивалентности для всех типов реакции (протолитометрия, редоксиметрия, комплексонометрия, седиметрия);

– высокая точность;

– высокая чувствительность (10^-5 моль/дм³);

– возможность титрования мутных и окрашенных растворов;

– возможность раздельного титрования:

1. кислот (оснований), рК которых различается на 4;

2. окислителей (восстановителей), Ео которых различается на 0,3 В;

3. объектов анализа осадительного и комплексонометрического титрования, термодинамические константы которых (, ПР) отличается на четыре порядка.

– простота и мобильность оборудования.

При титровании с потенциометрическим фиксированием точки эквивалентности в анализируемый раствор погружают два электрода – индикаторный и электрод сравнения. В качестве электрода сравнения обычно применяют хлорид-серебряный насыщенный. Выбор индикаторного электрода определяется протекающей при титровании реакцией. После каждой порции добавленного титранта измеряют равновесный потенциал индикаторного электрода, определяющий состав раствора. По полученным данным строят кривую титрования Е = ƒ(V_т). Современные приборы позволяют регистрировать зависимость Е = ƒ (V_т) автоматически, сразу выводя кривую титрования на экран монитора.

Кривая титрования с такими координатами называется интегральной, при правильном выборе индикаторного электрода имеет S-образный характер, так как вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение состава и, следовательно, потенциала раствора.

Принцип выбора индикаторного электрода рассмотрим на примере аргентометрического титрования хлорида натрия.

Na+ + Cl–	+	Ag+ + NO3–	 AgCl + Na+ + NO3–
титруемое		титрант
вещество

В растворе присутствуют ионы Na⁺, Cl^–, Ag⁺, NO₃^–.. Рассмотрим интегральные кривые титрования, получаемые с индикаторными электродами, равновесный потенциал которых зависит от концентрации одного из перечисленных ионов (табл. 17).

По полученым кривым титрования видно, что фиксирование точки эквивалентности можно проводить с четырьмя парами электродов:

– серебряный и хлоридсеребряный насыщенный;

– -селективный и хлоридсеребряный насыщенный;

– Cl-селективный и хлоридсеребряный насыщенный;

Таблица 17