Глава 2. Потенциометрические методы анализа .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

2.1. Теоретические основы потенциометрического метода анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.1.1. Возникновение межфазного скачка потенциалов. . . . . . 20

2.1.2. Типы электродов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.1.2.1. Электроды первого рода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.1.2.2. Электроды второго рода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

2.1.2.3. Электроды третьего рода. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

2.1.2.4. Окислительно-восстановительные электроды . . . . . 25

2.2.3. Ионселективные электроды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.2.3.1. Методы определения коэффициента селективности 26

2.2.3.2. Способы определения концентрации с помощью ионселективных электродов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.3. Методы потенциометрии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

2.3.1.Метод прямой потенциометрии . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 30

.2.3.2. Метод потенциометрического титрования . . . . . . . . . . .30

2.3.2.1. Потенциометрическое титрование окислительно-восстановительных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.3.2.2. Потенциометрическое титрование, основанное на реакциях осаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

2.4. Методы определения точки эквивалентности . . . . . . . . . . . . 33

2.4.1. Расчетный метод обнаружения конца точки титрования.33

2.4.2. Графические методы обнаружения конца точки титрования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

2.5. Лабораторный практикум . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

2.5.1. Кислотно-основное титрование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.5.1.1. Определение констант ионизации фосфорной кислоты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.5.1.2. Определение соляной и уксусной кислот в растворе при их совместном присутствии . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.5.1.3 Определение соляной и борной кислот в растворе при их совместном присутствии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.5.2. Окислительно-восстановительное титрование . . . . . . . . .39

2.5.2.1.Определение кобальта (II) в растворе. . . . . . . . . .40

2.5.3. Осадительное титрование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.5.3.1. Определение иодидов и хлоридов в растворе при их совместном присутствии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

2.5.3.2. Определение свинца(II) в растворе. . . . . . . . . . . . . . . .42

2.5.4. Комплексонометрическое титрование. . . . . . . . . . . . . . . .44

2.5.4.1. Определение железа (III) в растворе . . . . . . . . . . . . . 44

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Введение

Электрохимические методы анализа и исследования основаны на изучении и использовании процессов, протекающих на поверхности элек­трода или в приэлектродном слое. Любой электрический параметр (по­тенциал, сила тока, сопротивление и др.), функционально связанный с концентрацией определяемого компонента и поддающийся правильному измерению, может служить аналитическим сигналом.

Различают прямые и косвенные электрохимические методы. В прямых методах используют зависимость силы тока (потенциала и т. д.) от концентрации определяемого компонента. В косвенных методах силу тока (потенциал и т. д.) измеряют с целью нахождения конечной точки титрования определяемого компонента подходящим титрантом, т. е. ис­пользуют зависимость измеряемого параметра от объема титранта.

Для любого рода электрохимических измерений необходима элек­трохимическая цепь или электрохимическая ячейка, составной частью которой является анализируемый раствор.

Электрохимические методы анализа и контроля технологических процессов используются в различных областях науки, в частности, в химии, медицине, биологии, а также во мно­гих отраслях промышленности. Высокая чувствительность, селективность, воспроизводимость, быстрота проведения анализов, возможность автоматизации процессов приобрели особенно большое значение в последнее время.