ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электродные системы из "Автоматизация химических анализов растворов" Во всех этих системах применяют индикаторные, сравнительные, индифферентные или сигнальные электроды. [c.124] Рассмотрим системы индикаторных электродов, выполняющих функции непрерывного физико-химического контроля состава реакционной массы в титровальном сосуде. [c.124] Наибольшее распространение в потенциометрическом титровании получили электроды реагирующие на изменение активной концентрации ионов водорода (pH) в растворах. Ниже рассмотрены водородный, стеклянный и металлоксидные электроды, обладающие водородной функцией. Вопросам использования различных электродов для измерения pH посвящена обширная литература °. Здесь рассмотрены распространенные конструкции, основные эксплуатационные характеристики и особенности использования электродов в титрометрах. [c.124] Водородный электрод. При измерениях pH в лабораторных условиях в качестве эталонного индикаторного электрода часто применяют водородный электрод. Он представляет собой платиновую пластинку, покрытую слоем губчатой платины, насыщенной водородом, для чего во время измерений к платиновой пластинке непрерывно подается газообразный водород. Потенциал водородного электрода зависит от pH раствора. [c.124] Потенциал нормального водородного электрода (т. е. погруженного в раствор с [Н+]=1) условно принят равным нулю. [c.124] Для использования в титрующих анализаторах водородный электрод не пригоден, В этих случаях, как и при производственных измерениях pH, применяют стеклянный и металлоксидные электроды. [c.124] Стеклянный электрод (рис. 78) чаще всего представляет собой тонкостенный щарик 1 из специального электродного стекла, припаянный к концу трубки 3 из обычного стекла. Шарик заполнен эталонным раствором, активность ионов водорода которого строго постоянна (рНО- В этот раствор погружают вспомогательный электрод 2, с помощью которого осуществляется отвод тока с внутренней поверхности стеклянного шарика. В качестве вспомогательного электрода обычно используют хлорсеребряный, бромсеребряный, ртутный или каломельный электрод. [c.125] В этих случаях шарик заполняют соответственно раствором соляной, бромной, серной кислоты или раствором хлорида калия. В качестве сравнительного электрода, как правило, применяют насыщенный каломельный электрод 4, который вместе со стеклянным электродом погружают в измеряемый раствор или соединяют с измеряемым раствором при помощи солевого моста. [c.125] На внешней и внутренней поверхностях стеклянного шарика, соприкасающихся с растворами, воз-Бикают потенциалы, величины которых зависят от значений pH соответствующих растворов. [c.125] Таким образом, э. д. с. измерительного элемента со стеклянным электродом равна сумме пяти потенциалов, из которых только один изменяется в зависимости от значения pH исследуемого раствора. Следовательно, общая э. д. с. элемента со стеклянным электродом связана определенным соотношением с величиной pH исследуемого раствора и может использоваться для измерений так же, как э. д. с. элемента с водородным электродом. [c.126] Потенциал асимметрии. Если стеклянный электрод погрузить в такой же стандартный раствор, который налит внутрь электрода, то окажется, что потенциал наружной поверхности стеклянной мембраны ( з) не равен потенциалу внутренней поверхности Е2). Разность этих потенциалов ( а) называется потенциалом асимметрии стеклянного электрода Еа = Ез—Е . Величина 5а достигает 10—20 мв. [c.126] Потенциал асимметрии, по-видимому, является следствием пьезоэлектрических явлений, возникающих из-за различных механических напряжений на внешней и внутренней поверхностя шарика при его быстром охлаждении. [c.126] Наличие значительного потенциала асимметрии не дает возможность получать вполне взаимозаменяемые стеклянные электроды. [c.126] На рис. 79 представлена типичная характеристика элемента со стеклянным электродом (пунктиром показана характеристика водородного электрода). [c.127] Б последнее время разработаны электродные стекла (содержаш,ие окись лития и тяжелых металлов), которые обеспечивают прямолинейность характеристики в пределах pH от О до 14. [c.127] Величина приращения э, д, с, на единицу pH ( ) для тонкостенных стеклянных электродов из обычного электродного стекла в пределах прямолинейного участка характеристики точно равна теоретической (58,1 жа при 20 °С). [c.127] Для толстостенных электродов и электродов из литиевого стекла эта величина несколько ниже теоретической (56—58 мв при 20 °С). [c.127] Таким образом, стеклянный электрод в широком диапазоне значений pH обладает нормальной водородной функцией. Отклонения от этой функции наступают при крайних значениях pH и имеют принципиальный характер. [c.127] Поведение стеклянного электрода в различных условиях. У хорошо вымоченного тонкостенного стеклянного электрода быстро устанавливается потенциал, соответствующий pH раствора. При переносе электрода из одного раствора в другой, значительно отличающийся по величине pH, потенциал устанавливается в течение нескольких секунд. Исключение сосгав-ляют небуферные и некоторые неводные растворы. [c.127] Следует отметить, что вопрос о скорости установления потенциала стеклянного электрода и зависимость этого параметра от различных условий изучен совершенно недостаточно. В кислых и нейтральных средах потенциал электрода отличается большим постоянством, в щелочных — наблюдается незна- чительное изменение потенциала со временем, что, вероятно, объясняется частичным растворением стекла. [c.127] Вернуться к основной статье