Потенциометрический метод определения концентрации водородных ионов Значение потенциометрического метода

Наиболее точным методом определения pH является потенциометрический метод, основанный на измерении зависимости потенциала электрода от активности ионов водорода в исследуемом растворе. Этот метод практически осуществляется с помощью концентрационной гальванической цепи, составленной из стандартного водородного электрода и водородного электрода с неизвестной концентрацией ионов водорода. Предположим, что эдс гальванической цепи, состоящей из стандартного водородного электрода (Сн+= 1 моль/л, рнг = 101325 Па) и водородного электрода (рн2 = Ю1 325 Па) в растворе с неизвестным значением pH, равна 0,414 В (25°С). Концентрацию ионов водорода можно рассчитать, используя формулу (см. 30) [c.303]

Они имеют большое значение при определении величины pH. Определение концентрации водородных ионов при анализе природных и сточных вод, технологических растворов, биологических жидкостей — одна из самых массовых аналитических операций. Несмотря на развитие потенциометрических методов определения pH, определение кислотности с помощью кислотноосновных индикаторных бумаг остается весьма распространенной процедурой. Этот способ имеет ряд достоинств простота анализа, экспрессность, отсутствие необходимости использовать аппаратуру и связанная с этим дешевизна определений, возможность проводить анализ практически в любом месте. Химия кислотноосновных индикаторов — обширная, хорошо изученная область. Однако использование таких индикаторов в тест-методах выдвигает свои требования и критерии. Если индикатор закрепляют на бумаге, существенное значение имеет способ закрештения. Широко распространенное простое адсорбционное закрепление не всегда обеспечивает несмываемость индикатора, поэтому контакт бумаги с анализируемым раствором должен быть очень коротким. Прямые (субстантивные) красители-индикаторы — конго красный или бриллиантовый желтый — закрепляются путем адсорбции лучше, поскольку линейные и некопланарные молекулы красителей крепче связываются с линейными же макромолекулами целлюлозы. Наиболее прочно индикаторы связываются с целлюлозой за счет закрепления на бумаге, существенное значение имеет способ закрепления. [c.212]

Потенциометрический метод анализа основан на измерении потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор. Величина потенциала, возникающего на электроде, зависит как от природы электрода, так и от концентрации ионов данной природы в растворе. Наиболее важное значение имет потенциометрический метод определения концентрации водородных ионов в растворе — метод определения активной кислотности, а также потенциометрическое титрование. При потенциометрическом титровании точку эквивалентности определяют по резкому изменению потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор. Этот метод титрования имеет большое значение для определения концентрации в мутных или интенсивно окрашенных растворах, когда нельзя использовать изменение окраски индикатора. [c.294]

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]

В потенциометрическом анализе используют не абсолютные значения электродных потенциалов, а изменение потенциалов в ходе анализа, например при титровании. На этом и основан метод потенциометрического титрования. Непосредственный отсчет по значению электродного потенциала применяется для определения концентрации водородных ионов. [c.374]

Как уже было отмечено, на ход многих реакций, идущих в растворах, оказывает большое влияние концентрация водородных ионов, находящихся в данном растворе. Реакции в почвенном растворе, физиологические процессы, целый ряд процессов из области химической технологии идут в желательном направлении только при определенной концентрации ионов водорода. Вот почему такое большое значение приобрели методы быстрого и точного определения концентрации водородных ионов. Рассмотренный ранее колориметрический метод в целом ряде случаев не может быть применен и, кроме того, не обеспечивает достаточной точности измерения. Во всех определениях pH, требующих точности выше 0,1, а также при исследовании мутных и окрашенных растворов, пользуются потенциометрическим методом, нашедшим весьма широкое применение в практике физико-химических исследований. [c.119]

По методу прямой потенциометрии определяют значение электродного потенциала, затем вычисляют концентрацию определяемого иона в растворе. Этот метод нашел большое практическое применение для определения концентрации водородных ионов. Он имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими методами определения pH. В объемном методе анализа при потенциометрическом титровании цветной индикатор заменяют металлическим электродом. Конец реакции определяют по резкому изменению электродного потенциала в эквивалентной точке (скачок потенциала). [c.177]

Активная кислотность. Под активной кислотностью понимается концентрация (точнее активность) водородных ионов в почвенном растворе или в суспензии. Суспензия готовится путем обработки почвы пятикратным количеством дистиллированной воды. После пятиминутного взбалтывания почва отделяется от раствора путем центрифугирования и уже потом в этом растворе определяется pH либо колориметрическим, либо потенциометрическим методами. Ввиду исключительно большого значения реакции для плодородия почв, почти каждое агрохимическое и почвенное исследование включает в обязательном порядке определение pH водной вытяжки. [c.248]

Однако существуют иониты и ионообменные системы, для которых целесообразно описание равновесия с учетом двух состояний резинатов. Прежде всего к ним относятся слабые катиониты и аниониты, в частности карбоксильные катиониты. Как уже было показано в предыдущих разделах этой главы, обменная емкость карбоксильных катионитов зависит от pH внешнего раствора. Следовательно, лишь часть ионогенных групп способна замещаться противоионами, находящимися в растворе. Это подтверждается, в частности, динамическими (колоночными) экспериментами. При фильтровании через карбоксильный катионит в водородной форме раствора электролита с определенным значением pH происходит замещение лишь части атомов водорода карбоксильных групп на вводимый катион в полном соответствии с данными, полученными при определении обменной емкости методом потенциометрического титрования в растворе той же ионной силы с основанием того же противоиона. Если рассматривать два типа противоионов, основания которых дают один и тот же вид кривых титрования, то обмен этих ионов можно считать эквивалентным ионным обменом на ионизированных ионогенных группах, концентрация (количество) которых определена обменной емкостью и зависит от ионной силы раствора. [c.86]

Рассмотренные выше модели, приводящие к правильной в основном качественной картине поведения полиэлектролитов, требуют ряда произвольных допущений и являются лишь известными приближениями к реальным системам. Поэтому большое значение имеют экспериментальные методы исследования реальных систем, например с помощью потенциометрического титрования [6] — изучение зависимости концентрации водородных ионов в растворе от степени ионизации полимерных молекул. Для определения электростатического потенциала ф используют следующее выражение, которое связывает работу по перенесению заряда на бесконечно большое [c.576]

Следующий раздел практикума — освоение практических приемов потенциометрического метода анализа. Следует напомнить учащимся, что этот метод основан на измерении потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор. Значение потенциала, возникающего на электродах, зависит от состава раствора. На этой зависимости и основаны аналитические определения, выполняемые потенциометрическим методом. В практикум включены аналитические потенциометрические определения, имеющие наибольшее прикладное значение измерение концентрации водородных ионов в анализируемом растворе и потенциометрическое титрование. Потенциометрический метод определения концентрации водородных ионов широко применяется в химических, агрохимических, биологических и других лабораториях и лежит в основе действия приборов автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Потенциометрическое титрование - вариант объемного анализа, при котором точка эквивалентности определяется по резкому изменению потенциала электрода, погруженного в раствор. Это исключает ошибки, связанные с визуальной оценкой изменения окраски индикатора, особенно в мутных или окрашенных растворах. [c.223]

На первый взгляд, выход из этого положения можно найти, используя уравнение (6.9) сравнением потенциалов водородного, электрода в растворе с точно фиксированным значением рН и в растворе с неизвестной величиной pH. Однако и этот путь не является вполне корректным вследствие погрешностей, привносимых за счет диффузионных потенциалов, возникающих на границе растворов различного ионного состава. В самом деле, при измерении потенциала Ех водородного электрода в растворе с фиксированным значением pH необходимо образовать гальванический элемент водородный электрод — стандартный электрод сравнения. Но тогда потенциал на границе двух электролитов неизбежно входит как слагаемое значение э. д. о. такого элемента. То же самого справедливо и в отношении измерения потенциала водородного электрода в растворе с неизвестным pH относительно того же самого электрода сравнения. Предположение о том, что в обоих случаях диффузионный потенциал совершенно одинаков, в какой-то степени можно допустить только в том случае, когда pH = рН . Такое положение явно не выполняется при всяком ином соотношении между pH стандартного и исследуемого растворов. Таким образом в целом необходимо признать, что, несмотря на широкое использование в самых различных целях потенциометрического метода определения концентрации водородных ионов, мы не распола-лагаем совершенно безупречным способом измерения этой величины. [c.120]

В отличие от полифосфорных кислот, определение средней длины цепи полифосфатов встречает некоторые экспериментальные трудности в связи с необходимостью правильного выбора титрующего агента и растворителя (в случае водонерастворимых образцов). Полифосфаты титруют в две стадии [2]. Сначала образец титруют от начального значения pH до pH 8,5—9 и определяют концентрацию водородных ионов свободных концевых групп по-лифосфата, т. е. не замещенных катионами. Для определения общего числа концевых слабокислотных ионов водорода (как замещенных катионами, так и свободных ) раствор предварительно подкисляют до pH 3,5—4,0 и вновь титруют до полной нейтрализации всех концевых групп. Общую концентрацию слабокислотных ионов водорода определяют по разности количества титрующего агента, израсходованного на титрование между первым и вторым скачком потенциала. Метод расчета средней длины цепи полифосфатов по данным потенциометрического титрования представлен несколькими формулами. Так, Винклер и Тило [3,4] предложили формулу [c.10]

Возникновение э. д. с., вызываемое разностью концентраций, может быть использовано для определения концентрации ионов. Наибольшее практическое значение имеет определение концентрации ионов водорода Сц+. Определение концентрации ионов водорода путем измерения э. д. с. потенциометрический метод) можно производить следующим образом. Сначала собирают гальваническую цепь из соответствующих полуэлементов, например каломельного и водородного (рис. 67) [c.295]

Занимаясь длительное время потенциометрическим анализом и разрабатывая новые методы онределения концентрации водородных ионов, И. И. с сотрудниками (В. М. Гортиков, Г. П. Авсеевич, Ю. А. Болтунов) создал сурьмяный электрод (1929—1932), позволяюш ий определять pH с точностью, не уступаюп ей хингидронному электроду и в более широком диапазоне значений pH. Такой сурьмяный электрод получается нанесением сурьмы на платину электролизом ацетонового раствора хлористой сурьмы. И. И. применил сурьмяный электрод для дифференциального потенциометрического титрования и показал его преимущества перед другими электродами. Работая в области электродных потенциалов, И. И. исследовал электрохимические и каталитические свойства гладких слоев платиновых мета.ллов (1933), полученных электролизом, и нашел, что свойства таких гладких слоев весьма близки к свойствам платиновой черни, что привело к ряду выводов в отношении методов определения концентрации водородных ионов. Дальнейшие работы И. И. проводились в области электрохимии коллоидов или, более точно, в об,т[асти электрокинетических явлений в гидрофобных коллоидах. Началом этих работ (1928) явились исс,ледования влияния электролитов на суспензии каолина, разработка оптимальных условий коагуляции при очистке невской воды и другие. Основную ро,ль в этих процессах И. И. отводи,л электрокинетическому потенциалу. [c.7]

Таким образом, здесь окраска индикатора определяется соотношением концентрации щелочной и кислой формы, а не их активностями. Однако, как известно, значение концентрационной константы меняется в зависимости от концентрации соли в растворе, т. е. в зависимости от /а, а следовательно, и значение pH, определенное колориметрически, изменяется, в то время как значение pH, измеренное потенциометрическими методами, дает истинное значение активной концентрации водородных ионов. Поэтому при колориметрических измерениях необходимо значения pH пересчитать на значения раН. [c.43]

Электрометрические и потенциометрические методы. Для определения концентрации водородных ионов применяются электроды трех типов — водородный, хингидронный и стеклянный. Водородный электрод в принципе может быть использован для измерения pH, но, как мы уже говорили в разд. 7.2, в большинстве случаев для практической работы не пригоден. При его применении во избежание ошибок необходимо, чтобы раствор, pH которого нужно определить, не содержал окисляющих агентов или солей металлов. Хингидронный электрод менее чувствителен к солям металлов, однако его нельзя использовать при работе с растворами, содержащими окисляющие и восстанавливающие агенты. Область применения хингидронного электрода ограничивается значением pH не более 8,5, так как в щелочной среде хингидрон (эквимолярная смесь хинона и гидрохинона) окисляется и диссоциирует с обра-, зованием ионов водорода. Получаемые значения pH могут быть искажены за счет ионной силы среды. Хингидронный электрод состоит из инертного полированного металла (например, платины), погруженного в испытуемый раствор, в который добавлен хингидрон. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология