ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрация водородных ионов водных растворов из "Количественный анализ" Электрохимические методы количественного анализа можно разделить на три группы (см, 5). Так, к первой группе методов, основанных на измерении количества продукта реакции, относится электровесовой анализ и электрохимические методы разделения элементов. Эти методы были рассмотрены подробно в гл. 9 и 10. С этой же группой тесно связан (в отношении методики) полярографический анализ (см. гл. 11) хотя он и занимает несколько особое положение. В практическом отношении электровесовой анализ особенно успешно применяется, главным образом, для определения больших количеств цветных металлов, а полярографический анализ — для определения малых количеств этих же металлов. Приблизительно в таком же отношении друг к другу находятся весовой анализ и колориметрия, которые применяются для определения больших (весовой анализ) или малых (колориметрический анализ) количеств почти всех элементов. [c.434] Наряду с электрохимическими весовыми методами имеется ряд объемных электрохимических методов. В этих методах при титровании наблюдают не за окраской индикатора, а за изменением электрохимических свойств раствора его окислительного потенциала (потенциометрическое титрование), илн электропроводности (кондуктометрическое титрование), илн потенциала ртутного капельного электрода (амперометрическое титрование) и др. [c.435] Наконец, третья группа методов основана на измерении электрохимических свойств самого определяемого вещества (иногда без химической реакции). Так, например, можно опустить в испытуемый раствор водородный электрод (см. 49) и по показанию потенциометра непосредственно без титрования определить концентрацию водородных ионов (или pH) раствора. Подобные методы, основанные на измерении потенциала, носят общее название потенциометрия. Потенциометрическое титрование является частью потенциометрии (или потенциометрического анализа). [c.435] Точно так же применяют методы кондуктометрии. Кроме кондукто-метрического титрования, применяют метод непосредственного измерения электропроводности раствора. По измерению электропроводности (без титрования) можно судить о содержании того или другого электролита, о содержании воды в концентрированных кислотах и т. п. [c.435] Названные методы имеют большое практическое значение для автоматизации контроля производства. Очевидно, электроды для измерения потенциала или для измерения электропроводности могут быть установлены непосредственно внутри производственных аппаратов. Измерительный же прибор может быть вынесен к пунктам управления технологическим процессом. Прибор для измерения потенциала или электропроводности может быть соединен с регистрирующим аппаратом, и, таким образом, получается непрерывная запись изменения концентрации раствора во время хода процесса. [c.435] Эти электрохимические методы не относятся непосредственно к объемному анализу. Однако целесообразно кратко рассмотреть их одновременно с последними. [c.435] При титровании азотнокислого серебра в сосуде I раствором хлористого натрия концентрация ионов серебра уменьшается. В соответствии с этим уменьшается положительный заряд электрода. Концентрация ионов при титровании уменьшается вначале слабо, а вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение концентрации. Это приводит к резкому изменению напряжения в описанном гальваническом элементе. Таким образом, скачок напряжения (скачок потенциала) является признаком точки эквивалентности. [c.436] Техника и методика потенциометрического титрования хорошо разработаны в связи с большим значением потенциометрии для исследований в аналитической химии и ряде других областей науки. [c.436] Потенциометрическое титрование в объемном анализе применяется сравнительно редко. При возможности пользоваться цветным индикатором не имеет смысла применять сложную аппаратуру для установления точки эквивалентности. Потенциометрическое титрование применяют для анализа в тех случаях, когда раствор окрашен или содержитосадок,мешающий применению цветного индикатора. Потенциометрическое титрование применяют также при необходимости определить два и более компонентов смеси. Так, например, для обычного метода анализа смеси йодистого и хлористого натрия требуется довольно много времени потенциометрически легко сделать анализ такой смеси при титровании ее одним и тем же раствором азотнокислого серебра, так как при этом наблюдается два отдельных скачка потенциала. Так же анализируют смесь нескольких окислителей или нескольких восстановителей и т. д. [c.436] Очень большое значение имеет потенциометрическое титрование для изучения характера и констант реакций, для изучения изменений концентрации вещества вблизи точки эквивалентности. В связи с этим потенциометрическое титрование нередко применяется для обоснования правильного выбора цветного индикатора. [c.436] Большое значение имеет определение концентрации водородных ионов (pH растворов) потенциометрическим методом. Кроме водородного электрода (см. 49), для этой цели разработано много других электродов, из которых наиболее распространены хингидронный и стеклянный. [c.436] Действие стеклянного электрода основано на том, что между тонкой стеклянной стенкой и водным раствором возникает разность потенциалов, величина которой зависит от концентрации водородных ионов раствора. Стеклянный электрод представляет собой тонкостенную мембрану из специального легкоплавкого стекла, припаянную к стеклянной трубке. Внутрь трубки наливают раствор с известной концентрацией водородных ионов и погружают трубку в испытуемый раствор. Во внутренний и внешний растворы вводят два сравнительных электрода и измеряют разность потенциалов между ними. Величина этой разности определяется концентрацией водородных ионов раствора. [c.437] Схематическое изображение стеклянного электрода приведено на рис. 95. Его преимущество перед хингидронным электродом —возможность измерения pH в щелочных растворах и устойчивость к действию окислителей. В контроле производства часто применяется не метод потенциометрического титрования, а непосредственное измерение потенциала электрода (без титрования). Электрод помещают в тот или другой аппарат где ведется технологический процесс, и по измерению потенциала находят значение pH исследуемого раствора. Эти методы используются для непрерывного автоматического кон троля в сахарной, текстильной и других отраслях промышленности. [c.437] например, известно, что растворы кислот, а также щелочей, проводят ток значительно сильнее, чем растворы многих солей. Это объясняется малым размером и большой подвижностью водородных и гидроксильных ионов. При титровании кислоты щелочью электропроводность до точки эквивалентности резко уменьшается в связи с уменьшением концентрации водородных ионов. После точки эквивалентности электропроводность начинает увеличиваться, так как в растворе появляются гидроксильные ионы. Очевидно, минимум на кривой (рис. 96) дает возможность определить точку эквивалентности. [c.437] Кондуктометрический метод применяется довольно редко. Очевидно, точный результат можно получить только при отсутствии значительного количества посторонних электролитов. Между тем, в процессе подготовки раствора для анализа в этот раствор часто приходится вводить много различных кислот и оснований, которые сами по себе или в виде солей обусловливают большую электропроводность раствора. В этих условиях трудно различить небольшие изменения электропроводности, обусловленные титрованием. [c.437] Вернуться к основной статье