Измерение pH. Индикаторные электроды и потенциометрическое титрование

Потенциометрическое титрование, как и определение активных концентраций ионов, является важнейшим практическим приложением измерений э.д.с. При потенциометрическом титровании эквивалентная точка определяется не по изменению цвета индикатора, как при обычном объемном методе титрования, а по изменению скачка потенциала индикаторного ЭЛектрОДа, Особо удобно потенциометрическое титрование, например, при титровании окрашенных или мутных растворов, когда нельзя использовать обычные индикаторы. Кроме прямого аналитического назначения, потенциометрическое титрование часто используют для определения свойств [c.262]

Потенциометрическое титрование объединяет способы определения конечной точки титрования (КТТ), основанные на зависимости потенциала индикаторного электрода от объема добавленного титранта. Примеры кривых такой зависимости представлены на рис. 7.1. По сравнению с прямыми измерениями полученные при потенциометрическом титровании данные более точно и правильно характеризуют концентрацию определяемого вещества, поскольку не зависят от его активности. Кроме того, в методах потенциометрического титрования к электродам предъявляются менее жесткие требования в отношении стабильности потенциала и крутизны наклона электродной функции. Электроды, непригодные для прямых потенциометрических измерений, могут отвечать требованиям потенциометрического титрования. Наконец, методы потенциометрического титрования позволяют находить концентрацию анализируемого компонента даже в присутствии мешающих ионов, если титрант селективно взаимодействует с определяемым веществом. [c.230]

Индикаторные электроды в методе нейтрализации. Наибольшее практическое значение для измерения pH раствора и для потенциометрического титрования кислот и оснований имеют хингидрон-ный, стеклянный и сурьмяный электроды.. [c.108]

Измерение электродных потенциалов лежит в основе потенциометрии. Потенциометрия применяется, например, для определения конечных точек титрования (потенциометрическое титрование). В зависимости от типа используемых при титровании реакций различают потенциометрическое титрование по методу осаждения, комплексообразования, нейтрализации и окислительно-восстановительное потенциометрическое титрование. В первых двух разновидностях потенциометрического титрования используют электроды, обратимые по отношению к ионам, которые входят в состав осадка или комплексного соединения. Потенциал таких электродов определяют относительно какого-либо электрода сравнения в ходе постепенного добавления титранта. Потенциометрическое титрование, например, очень удобно для определения анионов, образующих нерастворимые соли с ионом серебра. При этом часто в качестве индикаторного используют серебряный электрод. [c.276]

Время установления равновесного потенциала индикаторных электродов мало, что удобно для изучения кинетики реакций и автоматического контроля технологических процессов. Используя микроэлектроды, можно проводить измерения в пробах объемом до десятых долей миллилитра. Потенциометрический метод дает возможность проводить определения в мутных и окрашенных растворах, вязких пастах, и при этом исключая операции фильтрации и перегонки. Потенциометрические измерения относят к группе неразрушающих способов контроля и анализируемый раствор может быть использован для дальнейших исследований. Погрешность определения при прямом потенциометрическом измерении составляет 2—10%, при проведении потенциометрического титрования 0,5—1%. Интервал определения содержания компонентов потенциометрическим методом в различных природных и промышленных объектах находится в пределах от О до 14 pH для стеклянных электродов, и от 10° до 10 (И) ) М определяемого иона для других типов ионселективных электродов. [c.117]

Определение концентрации вещества по методу потенциометрического титрования сводится к измерению потенциала индикаторного электрода на потенциометре в процессе нейтрализации раствора и к построению кривой титрования. [c.59]

Если в потенциометрической (электролитической) ячейке используется один индикаторный электрод и полуэлемент сравнения, то первый можно поляризовать либо анодно, либо катодно в зависимости от характера проводимой химической реакции. Можно применять также два идентичных индикаторных электрода (из одного и того же материала и одинакового размера) в одном и том же титруемом растворе, но тогда поляризуют оба электрода (один — анодно, другой — катодно). При этом не только отпадает необходимость в электроде сравнения, но и полученные результаты измерения э. д. с. потенциометрической ячейки соответствуют разности потенциалов АЕ между двумя электродами. Ход титрования описывается дифференциальной кривой в координатах АЕ/АУ— V. [c.51]

После перевода пробы в специальный сосуд начинается титрование. В процессе титрования, проводимого вручную, кран бюретки оставляют открытым вплоть до достижения точки эквивалентности, определяемой, например, по изменению окраски индикатора. Вблизи точки эквивалентности титрант добавляют медленнее. Потенциометрическое титрование ведут иначе в этом случае титрант добавляют порциями и часто через определенные промежутки времени и затем оценивают зависимость Д /ДК от объема добавляемого титранта (V ). В серийных анализах, при приблизительно известном значе-иии точки эквивалентности, титрование ведут, приливая раствор титранта сразу в количестве, почти соответствующем точке эквивалентности, что значительно сокращает длительность анализа. Этот факт следует учесть при внедрении техники в процесс титрования. Механизацию указанных процессов и операций, проводимых вручную, можно осуществлять различным образом. При помощи специального устройства можно регулировать подачу раствора титранта из бюретки в простейшем случае устройство состоит из рН-индикатора (например, стеклянного индикаторного электрода), усилителя и реле. При этом появляется возможность от управления процессом (наблюдения за стрелкой прибора и работы с бюреткой вблизи точки эквивалентности) перейти к его регулированию. Для регулирования подачи титранта из бюретки применяют электромагнитные стеклянные клапаны. Запорное устройство может представлять собой также эластичный шланг, закрепленный на носике бюретки, с электромагнитным зажимом в виде клина. Расход титранта замеряют, применяя фотоэлектрическую следящую систему измерения уровня раствора. Приборы такого типа дороги и часто недостаточно надежны в условиях производства. Для дозирования титранта применяют также поршневые бюретки. Поршень, передвигаясь, выдавливает из калиброванной трубки раствор титранта. По перемещению поршня судят о расходе титранта. Поршень приводится в действие синхронным или шаговым мотором, число оборотов которого легко подсчитывается. Поршневые бюретки бывают разных типов с ручным или автоматическим заполнением (автоматическая установка нуля), с микрометрическим устройством или с цифровым указателем. Наиболее эффективно титрование осуществляют следующим образом. Быстрым передвижением поршня до определенного положения приливают титрант в количестве, почти соответствующем точке эквивалентности последующее титрование вблизи точки эквивалентности осуществляют при импульсной или медленной подаче титранта поршнем. Значительно чаще скорость движения поршня регулируют в зависимости от крутизны кривой потенциометрического титрования или от разницы между полученным значением потенциала и предварительно выбранным, соответствующим точке эквивалентности. [c.429]

В ходе потенциометрического титрования кислот необходимо размешивать титруемым раствор и измерять потенциал индикаторного электрода. Титрование ведется из обычной бюретки с делением не более 0,1 мл. Размешивание титруемого раствора осуществляется магнитной мешалкой. Для измерения потенциала индикаторного электрода, которым при титровании кислот обычно является водородный электрод, составляется гальваническая цепь с электродом сравнения. В качестве электрода сравнения можно использовать каломельный, медно-сульфатный, хлор-серебряный или другие электроды. На рис. 85 показана конструкция индикаторного водородного электрода для потенциометрического титрования. Водород получается электролитически на установке, изображенной на рис. 55. При титровании необходимо следить, [c.147]

Потенциометрическим титрованием называют метод определения концентрации или количества вещества по потенциометрическим кривым титрования (рис. 11.12), которые получают многократным измерением ЭДС цепи после каждого прибавления порции титранта к титруемому раствору, находящемуся в гальваническом элементе, состоящем из индикаторного электрода и электрода сравнения. Титрант добавляют к титруемому раствору малыми порциями (по [c.190]

Потенциометрическое титрование основано на определении точки эквивалентности по результатам потенциометрических измерений. Вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение (скачок) потенциала индикаторного электрода. Так же, как и в других титриметрических методах, реакции потенциометрического титрования должны протекать строго стехио-метрически, иметь высокую скорость и идти до конца. [c.242]

Типичные результаты потенциометрического титрования по реакции осаждения с использованием хлорид-иона и иона серебра приведены в табл. 11-5. В первой колонке представлены отсчеты на бюретке, во второй — потенциал серебряного индикаторного электрода, измеренный относительно насыщенного каломельного электрода (Нас. КЭ), соответствующий каждому объему прибавленного титранта. Заметим, что порции прибавленного объема титранта большие в начале титрования, пока потенциал индикаторного электрода изменяется весьма незначительно. Однако в области точки эквивалентности прибавляют небольшие и равные объемы титранта. Предварительное титрование данной системы укажет момент приближения точки эквивалентности. Для определения точки эквивалентности в потенциометрическом титровании можно использовать любые из следующих методов. [c.389]

Весьма широкое распространение получило потенциометрическое титрование. Сущность его заключается в том, что в процессе титрования измеряется разность потенциалов между двумя электродами индикаторным, реагирующим на изменение концентрации определяемого иона в растворе, и электродом сравнения (индифферентным электродом), потенциал которого в ходе реакции не изменяется или изменяется мало. Электрод сравнения служит для измерения потенциала индикаторного электрода. Точка эквивалентности определяется по резкому, изменению (скачку) потенциала индикаторного электрода. [c.19]

Потенциометрию можно применять для определения активности веществ, находящихся в растворе (измерение активностей, прямая потенциометрия), а также для определения точки эквивалентности при титровании потенциометрическое титрование), измеряя изменение потенциала индикаторного электрода в зависимости от добавляемого количества титранта. [c.115]

Потенциометрическое титрование основано на измерении потенциала индикаторного электрода, погружаемого в анализируемый раствор. Точку эквивалентности определяют по измерению электродного потенциала в конечной точке титрования. Он зависит от концентрации определяемого иона и от концентрации титрующего раствора. Концентрация анализируемого вещества определяется по уравнению Нернста на основании измерения потенциала неполяризованных электродов при условии равенства нулю тока, протекающего через раствор. Хорошие результаты получаются при титровании разбавленных и темноокрашенных растворов. [c.493]

Потенциометрическое титрование — один из важных, часто применяемых на практике методов физико-химического анализа. В основе его лежит измерение ио ходу титрования потенциалов индикаторных электродов, погруженных в исследуемый раствор. [c.310]

Еще одна трудность, возникающая при проведении потенциометрического редокс-титрования, связана с поляризацией индикаторного электрода. При потенциометрических измерениях всегда потребляется небольшой ток. В случаях, когда величина тока имеет тот же порядок, что и величина тока обмена, определяющего потенциал электрода в данной системе, редокс-потенциал из-за поляризации электрода изменяется. Для устранения электродной поляризации применяют высокоомные потенциометры с низким потреблением тока, либо заменяют электродную реакцию, на которую реагирует индикаторный электрод. [c.239]

Индикаторные электроды. Требования к индикаторным электродам различны и зависят от того, где они используются, т. е. в абсолютной потенциометрии или при потенциометрическом титровании. В обоих случаях индикаторные электроды должны быть обратимыми, т. е. их потенциал должен изменяться с изменением активности (концентрации) ионов металлов в растворе в соответствии с уравнением Нернста. Свойство обратимости присуще не всем металлическим электродам. Например, алюминиевый электрод необратим, так как покрывается на поверхности окисной пленкой также нельзя использовать для потенциометрических измерений электроды из хрома, железа, молибдена, ниобия, тантала, вольфрама и других элементов. [c.286]

Методы потенциометрического анализа, основанного на измерении потенциала индикаторного электрода, дают возможность (иногда единственную) измерять концентрацию водородных ионов в растворах (pH) и проводить многие виды титрования. [c.284]

Индикаторным электродом служит платиновая пластинка, у Стан-натный полупроводниковый электрод, представляющий собой кварцевую или стеклянную трубку или пластинку, покрытую тонкой (несколько микрон) пленкой окиси олова, ведет себя в системе [Fe( N)J /[Fe( N)e] аналогично [16] платиновому электроду, т. е. вполне обратимо, и может заменить последний при потенциометрическом титровании, а также при измерении ред-окс-потен-циалов. [c.29]

Потенциометрический некомпенсационный метод основан на измерении изменений потенциала индикаторного электрода, возникающих при титровании. За изменением потенциала наблюдают по отклонению стрелки гальванометра. В точке эквивалентности стрелка отклоняется обычно на 2—10 делений (мв) по шкале прибора, показания которого пропорциональны э. д. с. цепи. [c.40]

Существует два основных способа проведения потенциометрического титрования. По первому способу испытуемый раствор титруют, измеряя после прибавления каждой порции рабочего раствора потенциал индикаторного электрода. Затем вычерчивают кривую титрования и определяют по ней объем израсходованного на титрование рабочего раствора. Данным способом можно пользоваться при отдельных определениях. Однако он неудобен, когда необходимо анализировать большое число проб с различным содержанием определяемого вещества. В этом случае измерение потенциала электрода в процессе каждого титрования и вычерчивание кривых титрования занимает много времени. [c.322]

Металлические и мембранные индикаторные электроды применяют при прямых потенциометрических измерениях и в методах потенциометрического титрования. Электрод выбирают в зависимости от типа реакций, но во всех случаях потенциал его должен устанавливаться практически мгновенно. [c.108]

Для потенциометрического титрования необходимы электрод, индикаторный по отношению к определяемому компоненту электрод сравнения устройства для измерения разности потенциалов между ними, а также мешалка и бюретка для раствора титранта. , [c.331]

Поскольку задача потенциометрического титрования — измерение потенциала индикаторного электрода в ходе титрования, а не определение его истинного значения, то титрование можно вести и не зная точно значения поскольку оно постоянно. [c.331]

Кривые титрования различного типа, рассмотренные в гл. X, показывают, что в ходе титрования концентрация определяемого вещества наиболее сильно меняется вблизи точки эквивалентности, вследствие чего в этой области на кривой 1д С — Vt появляется резкий скачок. Так как потенциал индикаторного электрода является логарифмической функцией концентрации определяемого компонента, то он изменяется аналогичным образом и, следовательно, зависимость Еыа — Уг точно отражает ход кривой титрования. Поэтому простейший вариант потенциометрического анализа сводится к измерению Еш в ходе титрования, так как из построенной зависимости Еш — У/ определяется объем титранта У<(т. э), соответствующий точке эквивалентности (рис. XI. 14, а). [c.332]

Ионоселективные электроды применяют в аналитической практике двумя различными способами. По одному из них измеряют разность потенциалов ДЯ между соответствующими ионоселективным и электродом сравнения, причем о содержании определяемого иона судят по измеренному значению АЕ. Этот способ работы аналогичен определению pH с помощью стеклянного электрода. В другом варианте ионоселективные электроды служат только как индикаторные электроды при потенциометрическом титровании определяемых ионов. По этому варианту получают, как правило, более точные результаты. [c.344]

Потенциометрическое титрование. Потенциометрическое титрование представляет собой вид объемного анализа, при котором резкое изменение активности титруемых ионов в точке эквивалентности устанавливается по измерению потенциала индикаторного электрода, погруженного в исследуемый раствор. [c.28]

При разработке и создании подходящих электродов сравнения и индикаторных электродов для неводных потенциометрических титрований сталкиваются с серьезными трудностями. Например, известный всем стеклянный электрод, используемый для измерения pH в водной среде, погруженный в сильно основной неводный растворитель, дает неправильные результаты, так как механизм работы стеклянного электрода основан на существовании в поверхностном слое, примыкающем к стеклянной мембране, молекул воды в неводном растворителе эта вода удаляется вследствие обезвоживающего действия растворителя. Поэтому вместо стеклянного электрода используют сурьмяный электрод, электрод из нержавеющей стали и даже некоторые виды классического водородного газового электрода список электродов сравнения для неводных титрований включает насыщенный в воде каломельный электрод и некоторые неводные варианты каломельного электрода. [c.165]

Графически ход потенциометрического титрования обычно можно представить в виде кривой, изображенной на рис. 20, где по оси абсцисс отложено количество миллилитров введенного раствора реагента, а по оси ординат — либо потенциал индикаторного электрода, измеренный по отношению к стандартному водородному электроду, либо разность потенциалов между индикаторным электродом и электродом сравнения. [c.49]

Дифференциальный метод Каванаг основан на нахождении о ьема раствора титранта, затраченного на реакцию с определяемым веществом, не по скачку потенциала в к.т.т., как это обычнц. принято в потенциометрическом титровании, а по величине йЕ = З.Д.С.2 - э.д.с.1, где э.д.с. и э.д.с.2 - последовательно измеренные значения э.д.с. цепи в двух близлежащих точках титрования, полученных до достижения т.э. Обязательным условием метода является измерение этих значений э.д.с. с большой точностью и лишь после установления строго постоянной величины индикаторного электрода. Каждое деление шкалы потенциометра должно отвечать точно 1 мВ (точная компенсация с элементом Вестона). Необходимо также, чтобы ионная сила титруэмого раствора оставалась практически неизменной при внесении очередной порции титранта. Поэтому метод пригоден для определения либо в сильно разбавленных растворах (т.е. малых концентрациях веществ, что является <его преимуществом), либо после предварительного значительного разбавления испытуемого, раствора. [c.176]

Основной задачей потенциометрического титрования является прослеживание за изменением э. д. с. гальванического элемента, состоящего из исследуемого полуэлемента с индикаторным электродом и полуэле-мента сравнения, потенциал которого постоянен. Независимо от техники измерения э. д. с. классическим методом нахождения к, т. т. является обнаружение скачка потенциала, отвечающего моменту завершения химической реакции в испытуемом растворе. [c.116]

Выпускаемые рН-метры со стеклянными электродами с достаточно толстой стенкой шариков ( -0,1 мм) позволяют измерять с большой точностью [Н+] до pH 13, но при умеренных концентрациях ионов щелочных металлов. Эти рН-метры снабжены усилителями с большим коэффициентом усиления тока, что дает возможность непосредственно измерять pH раствора, не прибегая к компенсационному методу измерения с применением очень чувствительных индикаторов тока. Поэтому стеклянные индикаторные электроды широко используются в практике киглотно-основного титрования и в других областях потенциометрических измерений, а кроме того, и при неводном титровании. Далее, поскольку они химически инертны, могут быть непосредственно помещены в титруемый раствор при использовании их в качестве электрода сравнения. При этом увеличивается компактность гальванического элемента (исключается электролитический ключ). [c.61]

В качестве примера рассмотрим потенциометрическое титрование раствора сильной кислоты (НС1) раствором щелочи (NaOH). Индикаторными электродами ири определении кислотности растворов являются те же электроды, что и при измерении pH (водородный, хингидронный и др.). [c.311]

Потенциометрия основана на измерении потенциала ячейки, т. е. разности потенциалов между двумя электродами (индикаторным электродом и электродом сравнения) в отсутствие тока во внешней цепи. Это позволяет получить информацию о химическом составе раствора. Потенциал н область применения индикаторного электрода зависят от его природы и селективности. В потенциометрии используют два приема, а именно измерение потенциала электрода как функции активиости (концентрации) определяемого компонента (прямая потенциометрия) и измерение потенциала как функции объема реагента, добавляемого к пробе (потенциометрическое титрование). [c.389]

Аппаратура для проведения потенциометрических титрований и для прямой потенциометрии одна и та же. В схему потенциометрических измерений входят индикаторный электрод и электрод сравнения, обладающий устойчивым постоянным потенциалом, а также потенциализмеряющий прибор. Индикаторные электроды приобретают потенциал раствора, в который они помещены. Различают два вида индикаторных электродов. 1) электроды индифферентные (не разрушаемые в ходе электролиза) 2) электроды изменяющиеся (окисляющиеся или восстанавливающиеся во время измерений) [c.103]

Потенциометрическое титрование основано на измерении скачка потенциала в конечной точке титрования. Скачок потенциала наступает вследствие полного связывания титруемого иона. При титровании используют два элехтрода сравнеия и индикаторный. Электродом сравнения обычно служит каломельный электрод, потенциал которого остается неизменным при измерении концентрации определяемого иона. Для измерения разности потенциалов применяют компенсационную схему (рис. 52). При погружении [c.259]

Потенциометрический метод определения концентрации основан на измерении э.д.с. обратимых электрохимических цепей, построенных из индикаторного электрода и электрода сравнения. Он применяется в двух вариантах 1) прямой потенциометрии, или ионометрии, позволяющей непосредственно определять искомую концентрацию (активность) ионов по потенциалу ионоселективных электродов, и 2) потенциометрического титрования, в котором положение точки эквивалентности (ТЭ) находят по скачку потенциала индикаторного электрода при постепенном добавлении титранта. Выполнение потенциометрического титрования требует специального оборудования, но зато оно значительно превосходит визуальное титрование по точности и воспроизводимости получаемых результатов. Потенциометрическая аппаратура легко совмещается со схемами автоматизации и благодаря этому широко используется для дистанционного управления и производственного контроля. Из двух указанных вариантов потенциометрического метода прямая потенциометрпя проще в экспериментальном оформлении и требует меньше времени на анализ, но по точности она уступает потенциометрическому титрованию. [c.116]

Хлорсеребряный электрод, а также аналогичный ему по применению и устройству бромсеребряный, при.меняется как индикаторный, потенциал которого обратим по отношению к ионам хлора (брома), например, при потенциометрическом титровании хлоридов. Основное же применение этих электродов — в качестве электродов сравнения или вспомогательных (токоотводных) при измерении pH стеклянным электродом. Иногда хлорсеребряный электрод применяют в качестве сравнительного, например, когда каломельный электрод применять нельзя из-за возможности загрязнения пищевых растворов соединениями ртути. [c.131]

Аппаратура для проведения потенциометрических титрований или для прямой потеициометрии одна и та же. Для потенциометрического измерения необходимо составить подходящий гальванический элемент из чувствительного индикаторного электрода и устойчивого электрода сравнения, а также анализируемого раствора, находящегося в непосредственном контакте с индикаторным электродом. Электрод сравнения может быть опущен в раствор пробы или может находиться в контакте с раствором пробы через соответствующий солевой мостик. Для определения абсолютного значения э. д. с. гальванического элемента или для того, чтобы следить за происходящими изменениями э. д. с. по мере добавления титранта в процессе потенциометрического титрования, необходим соответствующий потенциализмеряющий прибор. [c.363]

Твердые электроды, чувствительные к кадмию, меди и свинцу, изготавливают из смешанных кристаллических мембран, состоящих из сульфида серебра, к которому добавлены соответственно dS, uS или PbS. Электроды, селективные к тиоцианату, хлориду, бромиду и иоди-ду, получаются, если сульфид серебра, содержащий тонкоизмельченные хорошо диспергированные AgS N, Ag l, AgBr или Agi, спрессован в форме диска или шарика и вставлен в донышке стеклянной трубки, как показано на рис. 11-8. Смесь иодида и сульфида серебра используется для изготовления твердого мембранного электрода, который подходит для измерения цианид-иона. Индивидуальный поликри-сталлический сульфид серебра, спрессованный обычным методом в шарик, может служить для приготовления твердого электрода, который чувствителен как к сульфид-иону, так и к иону серебра. Кроме того, он является важным индикаторным электродом Для потенциометрических титрований смесей галогенидов или цианида стандартным раствором нитрата серебра. Некоторые аналитические применения твердых электродов, а также мешающие вещества приведены в табл. 11-4. [c.386]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология