ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции индикаторных электродов из "Основы аналитической химии Кн 3 Издание 2" Водородный электрод. Водородный электрод служит первичным стандартом для определения pH. [c.70] Получил применение в практике обратимый водородный электрод с палладиевой основой. Ввиду большой растворимости водорода в палладии палладиево-водородный электрод может работать длительное время после его насыщения водородом и не требует пропускания водорода в ходе измерений. [c.71] Водородный электрод обладает хорошей воспроизводимостью при соблюдении многих условий, в особенности чистоты электролита, водорода, высокой степени чистоты поверхности электрода, стандартной величины пузырьков водорода и глубины их погружения. [c.71] Основными недостатками водородного электрода являются медленное установление равновесия и необходимость применять большой объем исследуемого раствора. [c.71] Вследствие экспериментальных трудностей, возникающих при использовании водородного электрода, для обычных определений pH пользуются другими обратимыми по ионам водорода электродами. Показания этих электродов, среди которых наибольшее распространение получили сурьмяный, хингидронный и стеклянный, всегда пересчитывают на водородную шкалу нуль шкалы соответствует потенциалу стандартного водородного электрода. [c.71] Сурьмяный электрод. Электрод представляет собой отлитый из чистой сурьмы стержень, к которому припаян контактный провод (рис. 8). Стержень вплавлен в трубку из изоляционного материала. Отличаясь большой механической прочностью и малым электрическим сопротивлением, сурьмяный электрод очень удобен для непрерывного измерения pH даже в растворах, образующих твердые пленки на электродах. [c.71] Однако он не универсален и не обеспечивает высокой точности при измерениях его потенциал зависит не только от кислотности, но и от состава раствора, интенсивности перемешивания и состояния поверхности электрода. Показания сурьмяного электрода более точны в насыщенных кислородом растворах, качественный химический состав которых не изменяется. Перед измерениями электрод необходимо калибровать. Значение Е° меняется от 140 до 250 мВ в зависимости от состояния его поверхности. Сурьмяный электрод не дает солевых, белковых и коллоидных ошибок, пригоден для измерения pH и титрования мутных, желеобразных сред и суспензий. [c.71] В технике измерения pH используют и другие электроды этого типа вольфрамовый, танталовый, висмутовый, ниобиевый и т. п. [c.71] Электрод применим для измерения pH в невЬдных средах и растворах, содержащих растворенные газы. Показания электрода с течением времени становятся неустойчивыми, особенно при температуре выше 30 °С. Основной недостаток этого электрода связан с необходимостью отбирать пробу для измерения pH. [c.72] Стеклянный электрод. Широкое распространение для измерения pH растворов в лабораториях и производственных условиях получил стеклянный электрод. Он лишен недостатков других электродов, обладающих водородной функцией,и является единственным универсальным электродом, пригодным для использования в различных по значению pH и химическому составу растворах. Значительное электрическое сопротивление стеклянного электрода вызывает необходимость применять для работы с ним современные рН-метры. [c.72] Большинство современных стеклянных электродов имеет мембрану в виде шарика диаметром 8—10 мм из стеклянной пленки толщиной около 0,01 мм (рис. 9). Необходимость применения тонкого стекла обусловлена высоким сопротивлением электрода (10—100-10 Ом-см ). Шарик припаян к концу трубки из обычного стекла и заполнен эталонным раствором с постоянной активностью ионов водорода. В этот раствор погружают контактный электрод (ртутный, каломельный, хлорсеребряный или платиновый), образующий с внутренней поверхностью мембраны гальванический элемент. На внешней и внутренней поверхностях мембраны возникает разность потенциалов, кривая зависимости которой от pH раствора показана на рис. 10. [c.72] Для измерения pH растворов сейчас преимущественно применяют стекла, отвечающие композиции ЫгО — ВаО—ЬагОз—ЗЮа. Наиболее надежные результаты определения pH получают для растворов, не содержащих ионов лития, натрия и калия. Перед измерением pH стеклянный электрод подвергают предварительной обработке его помещают на несколько суток в кислую среду и затем тщательно промывают. [c.72] Стеклянный электрод нормально функционирует в присутствии веществ, которые вызывают искажение потенциалов других электродов с водородной функцией, — окислителей, восстановителей, поверхностноактивных веществ, растворенных газов, солей, а также в мутных растворах и суспензиях. Стеклянный электрод не поляризуется даже при больших перегрузках, что весьма существенно при использовании его в схемах электронных сигнализаторов автоматических титрометров. [c.73] Нижний предел температуры, при которой стеклянный электрод может быть использован для измерения pH и при титровании, определяется температурой замерзания жидкости в электроде. Электроды из обычного электродного стекла имеют верхний температурный предел около 80 °С. Существуют электроды из специальных марок стекла, которые могут длительно использоваться при температуре до 150 °С. Наиболее совершенные стеклянные электроды обеспечивают измерения pH в диапазоне от —0,9 до 14 с точностью до 0,005 единиц pH. Электрическое сопротивление не должно превышать 10 Ом (сопротивление электродов сравнения обычно менее 10 Ом). [c.73] Отечественные стеклянные электроды маркируются следующим образом УНТ — универсальные электроды для измерения pH (до pH = 12,5) при низких температурах (О—20°С) КСТ — электроды для измерений в кислых растворах (pH 11) при 20—100°С УСТ — универсальные электроды для измерений pH при средних температурах ЩВТ — электроды для измерений pH щелочных растворов при высоких температурах. [c.73] Ионоселективные электроды. Стеклянные мембраны были первыми ионоселективными устройствами, однако круг активных групп, которые можно ввести в силикатную решетку стекла, относительно невелик. Использование твердых и жидких мембран позволяет расширить число веществ, определяемых потенциометрическим методом. [c.73] Устройство ионоселективных электродов с жидкими мембранами сводится к следующему. Мембранную жидкость помещают в стеклянную трубку, закрытую снизу целлюлозной пленкой (для диализа), проницаемой для ионов и ограничивающей потери мембранной жидкости. [c.73] Жидкая мембрана содержит ионит с активной группой так, для электрода, селективного к ионам Са +, применяют мембрану, содержащую 0,1 Л1 раствор кальциевой соли додецилфосфорной кислоты в до-децилфенилфосфонате. Такой непроточный кальциевый электрод изображен на р с. П. Электрический контакт осуществляется с помощью серебряной проволоки с шариком из сорбита, который пропитан 0,1 М раствором КС1 или СаСЬ. Требуемый объем исследуемого раствора составляет около 3 мл, равновесие устанавливается за 1—3 мин. [c.73] Ред-окс-электроды. В большинстве случаев используют платиновый, реже — никелевый, вольфрамовый, золотой и другие электроды. Для этих же целей используют и угольные электроды. Обыкновенный платиновый электрод для потенциометрического титрования чаще всего выполнен в виде платиновой проволоки диаметром 0,3—0,5 мм, впаянной в конец стеклянной трубки, у тонкослойных платиновых электродов поверхность стеклянного корпуса покрыта слоем платины. Электрический контакт с поверхностью, покрытой платиновым слоем, осуществляется проводом с помощью специального токопроводящего компаунда (рис. 12). Для снижения поляризации используют электроды с большой поверхностью — плоские электроды и цилиндры из тонкой проволоки на каркасе из более толстой. [c.74] Вернуться к основной статье