Основные приемы ионометрического анализа

Основные приемы ионометрического анализа

• Основные методы анализа ионометрии Все методы прямого потенциометра используют зависимость потенциала индикаторного (обычно ионоселективного) электрода от активности или концентрации аналита. Определенная ионная радиоактивность определяется уравнением.

• Где t ind — экспериментально обнаруженный потенциал индикаторного электрода. Значение £ iip определяется ЭДС исследуемого элемента. IIP == £ cf ^ «F £ dr (9.21) £ d — диффузионный потенциал. Комбинация уравнений (9.20) и (9.21) имеет вид ] an (Ec-E-E ° T + E ^ nF 8 м 2,303N7 ‘ или Как таковой — -1a fl ■ [E- {Ecv-ej «A + EJ \ nF ram — lgoM => f ^ ZR? Потому что я = смум. Здесь сердце — это коэффициент активности. см — концентрация иона М. pcm = -log ^ M [£ — (£ 2% 3 ^ + £ j) 3 «f-gVM. (9.22)

Где £ — ЭДС элемента. £ cp — потенциал электрода сравнения. Людмила Фирмаль

Уравнение (9.22) является основой для нескольких аналитических методов. Проблемы, связанные с неопределенностью коэффициента активности отдельных ионов при определении рН, были преодолены путем разработки шкалы рН на основе стандартных буферов. Для других ионов такого стандартного решения не существует, поэтому сложно оценить коэффициент активности отдельных ионов.

Активность ионов и других растворенных частиц используется для расчета равновесного, стандартного электродного потенциала и т. Д., Но результаты аналитических решений должны в принципе указывать концентрацию вещества. Непосредственный расчет концентрации по ионному коэффициенту не всегда возможен с необходимой точностью.

Это связано с тем, что ионная сила анализируемого раствора, от которой зависит коэффициент активности, обычно неизвестна. Когда в анализируемый раствор вводят так называемый фоновый или поддерживающий электролит, получают определенные значения ионной силы и коэффициента активности. На практике используется несколько методов ионометрии.

Метод калибровочного графика. Если ионная сила и состав обоих элементов одинаковы, а состав постоянен, коэффициент ионной активности одинаков и потенциал диффузии незначителен. При этих условиях уравнение (9.22) принимает следующий вид: rem = aE + by (9.23) Где а и б постоянные. Сравнение уравнений (9.22) и (9.23) проясняет смысл. Согласно уравнению (9.23) график координат E-log cm является линейным.

Чтобы создать калибровочный график, измерьте электродвижущую силу элемента при нескольких концентрациях определенного иона и постоянной ионной силы. Затем индикаторный электрод помещают в анализируемый раствор для определения ЭДС, а концентрацию ионов в анализируемом растворе получают из значения ЭДС и градуировочного графика.

• Прежде чем определять ЭДС анализируемого раствора, попробуйте создать тот же солевой фон и ионную силу, что и в стандартном растворе, который использовался для построения калибровочной кривой. Для этого в анализируемый раствор вводится определенное количество концентрированного раствора фонового электролита.

Для таких образцов метод градуировочного графика используется для анализа слабоминерализованных растворов, поскольку легко создать конкретные значения ионной силы. Этот метод фактически используется для измерения фтора, например, Читает ионы в питьевой воде, используя фтор-селективный электрод.

Метод концентрированных элементов. Людмила Фирмаль

Идея этого метода состоит в том, чтобы сформировать концентрационный элемент с двумя одинаковыми индикаторными электродами, один в растворе, где измеряются ионы известной концентрации, а другой в растворе для анализа. ЭДС для такого элемента Set и cx — концентрации стандартного раствора и тестируемого раствора.

Ycr и uh — коэффициенты радиоактивности ионов, определенные в стандартных и тестовых растворах. £ d — диффузионный потенциал. При одинаковом электролите, если оба раствора имеют примерно одинаковый состав и ионную силу, диффузионный потенциал пренебрежимо мал, а коэффициенты активности ^ и у примерно одинаковы.

Уравнение (9.24) принимает вид нф ск Если £ = 0, то в этом случае In- = 0, очевидно, cLT = cXl. Cx Условие £ = 0 можно выполнить, разбавляя стандартный раствор фоновым электролитом или добавляя более концентрированный стандартный раствор. Вместо экспериментальной корректировки концентрации, вы можете добавить несколько порций известного избытка разбавителя или стандартного раствора и измерять ЭДС после каждого добавления.

Таким образом, вы можете получить значения ЭДС около £ = 0. Используя эти данные, строится линейная кривая титрования с координатами £ -log cCT и определяется пересечение с горизонтальной осью. Этот метод используется для определения ионов фтора, ионов серебра и других ионов, для которых предназначены ионоселективные электроды.

Метод сложения. Чтобы применить этот метод, необходимо знать функцию электрода для определяемых ионов. Обычно предварительно обнаруживается с использованием стандартных решений. При реализации аддитивного метода сначала измеряется ЭДС контура, содержащего анализируемый раствор (£ *), затем к нему добавляется фиксированное количество стандартного раствора и снова измеряется ЭДС.

Перед добавлением стандартного решения, схема ЭДС И после добавления £ * + ct = E ° In (c, + Ac) y, + £ d, Здесь DS — увеличение измеренной концентрации ионов за счет введения стандартного раствора. Разница между этими ЭДС £ x + st- £, = D £ = — £ 1 = (9,25) PG CX CX Введение стандартных добавок в раствор фактически не изменяло ионную силу раствора, поэтому yk и £ q оставались неизменными и уменьшались при вычитании.

Получите определенную концентрацию ионов из уравнения (9.25). г-Ds -IQAJ: / * -I • Как уже упоминалось, метод добавления автоматически учитывает влияние третьего компонента и позволяет находить очень разбавленные концентрации раствора.

Смотрите также:

Решение задач по аналитической химии

Определение pH	Потенциометрическое титрование
Ионоселективные электроды	Определение точки эквивалентности