Потенциометрия
Електроаналитичните методи включват аналитични методи, при които проба в електрохимична клетка се определя чрез измерване на напрежение и/или ток. В зависимост от това кой параметър се контролира по време на електрохимичния процес и се измерва, могат да бъдат създадени редица методи. Трите най-често срещани, най-често използвани клона на електроаналитиката са потенциометрията (измерване на разликата в електрическия потенциал), кулонмометрията (измерване на тока, протичащ през клетката като функция от времето) и волтаметрията (в зависимост от клетъчния потенциал).
За електрохимични тестове се използват електроди, потопени в проба в измервателната клетка. В зависимост от вида на измерването се използват 2-4 електроди. Въз основа на тяхната функция различаваме а) работещ или индикаторен електрод, б) референтен или референтен електрод и в) спомагателен електрод.
Потенциометрия
Целта на практиката
Да се запознаят с практиката на потенциометричен анализ. Разбиране и прилагане на електрическия потенциал и връзките между pH. Извършете обемен анализ с потенциометрична крайна точка.
Теория на потенциометрията
Потенциометрията е електроаналитична процедура, базирана на измерване на разликата между електродните потенциали, образувани на повърхността на електродите, потопени в електролитния разтвор. Електрохимичната клетка (в този случай галванична клетка) се състои от индикатор и референтен електрод и напрежението между тези две полуклетки се измерва, докато през клетката не тече ток.
За точни измервания е необходимо потенциалът на еталонните (еталонни) електроди да е постоянен по време на измервателната линия, тъй като тогава разликата от измерения електрически потенциал зависи само от потенциала (концентрацията) на електрода, който зависи от потенциала на индикаторния електрод. Референтните електроди са предимно други видове електроди, на практика се използват електроди Ag/AgCl или Hg/Hg2Cl2. Други видове електроди се състоят от метал, слабо разтворим метал и разтвор с висока концентрация на солевия анион.
Като индикаторни електроди използваме първокласни метални електроди или електроди, селективни за 1-1 йони (или молекули), които могат да бъдат йонселективни, газови, редокс, ензимни електроди.
Връзката между електродния потенциал (E) и концентрацията на електродактивен компонент, генериран от него, се описва от уравнението на Нернст:
където E0 е стандартният потенциал на системата, R е универсалната температура на газа, T е термодинамичната температура, n е промяната на електронното число на дадения електрически процес, F е стойността на Фарадей (96487 Coulomb/mol) и a е активността на електропроизводствения компонент (mol).
На практика уравнението се използва в логаритмична форма, базирана на огън (при 25 ° C):
В случай на редокс системи, електрическият потенциал може да бъде получен с уравнението на Нернст-Петерс:
където cox респ. кредит Пробата в тестваната редокс система е окислена или аналитична концентрация на редуцираната форма.
Потенциалът на повърхността на един електрод не може да бъде измерен директно. Следователно по време на измерването разликата между потенциала, определен на индикаторния електрод, и постоянния потенциал на еталонния електрод се измерва чрез концентрацията на изпитвания компонент. Тъй като точният потенциал на относителния електрод също не може да бъде измерен, при измерването на потенциометричните измервания винаги трябва да измерваме само потенциални разлики, трябва да получим информация от тези потенциални разлики - с помощта на подходящо помощно средство за калибриране.
Сравнението на стойностите на електрическия потенциал, измерени с различни електроди, става възможно поради факта, че стандартният водороден електрод (платинения метал е 1,0 m/dm 3) е потопен в разтвор на водород при налягане от 0,1 MPa. Като референтен електрод рядко се използва нормалният водороден електрод, но потенциалът на референтните електроди, използвани на практика, може да бъде изчислен по отношение на нормалния водороден електрод.