Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Основы электрохимических методов анализа

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
8.82 Mб
Скачать

ностью 0 ,5°С ,

(разность Е °х н +/%х “ Е нас. к.э.)

при данной

температуре величина постоянная (см. приложение).

 

Метод определения pH с хингидронным электродом предпола­

гает

также точное измерение э.д.с. цепи, причем лишь после

достижения ее постоянства.

 

Специальное

оборудование и реагенты

 

1.

Индикаторный электрод - платиновая проволока

или плас­

тинка и хингидрон (сухой препарат).

 

2.

Термометр, ^ О - 100°С; + 0,5°С,

 

3.

Буферные растворы с различным значением pH.

 

4.. Азотная кислота, разбавленный раствор (1 :1 ).

5.Соляная кислота, конц.х.ч.

Методика определения 1. В небольшом (емкостью 3 0 -5 0 мл) чистом и высушенном

стакане получают от преподавателя раствор,- pH которого надле­ жит определить.

2. Индикаторный платиновый электрод предварительно обра­

батывают горячим раствором азотной кислоты (1 :1 ), а затем после тщательного промывания его дистиллированной водой - горячей концентрированной соляной кислотой и снова хорошо ополаскивают дистиллированной водой (промывание водой прово­ дить только после предварительного охлаждения электрода во избежание растрескивания стеклянной трубки на месте спайки электрода из-за различия температурных коэффициентов расшире­ ния платины и стекла).

3. Потенциометр приводят в рабочее состояние согласно ин­

струкции, небольшую часть испытуемого раствора (5 - 1 0 м л)

йереносят в пробирку, всыпают туда же кончиком шпателя 50м г хингидрона, хорошо перемешивают, погружают платиновый элек­ трод и одно колено 17*Ьбразной трубки, второе колено которой опуше­ но в небольшой стаканчике насыщенным раствором хлорида калия, куда помещают электрод сравнения.

4.Индикаторный электрод и электрод сравнения подключают к'соответствующим клеммам потенциометра (в зависимости от pH испытуемого раствора) и измеряют э.д.с. созданной цепи

(в мВ) компенсационным методом. Показание потенциометра записывают лишь после достижения постоянства значения э.д.с.

5.Фиксируют также в дневнике температуру испытуемого раствора с точностью + 0,5°С .

6.Рассчитывают pH раствора по вышеприведенной формуле, пользуясь данными, взятыми из справочника, и полученные ре­ зультаты записывают в рабочем журнале.

Методика определения

Описание, настройка лабораторного pH-метра и методика оп­

ределения pH растворов даны в инструкции, прилагаемой к при­

бору.

П р и м е ч а н и е . Со стеклянным электродом следует обра­ щаться осторожно, так как стенки шарообразного конца его очень тонки (0 ,0 3 мм), что необходимо для увеличения электро­

проводности стекла. Электрод можно легко повредить и тем са­ мым вывести его из строя. Поэтому при опускании электродов в раствор необходимо проследить, чтобы нижний конец электро­ да сравнения был на несколько миллиметров ниже, чем стеклян­ ного электрода во избежание удара последнего о дно стакана.

Результаты измерения pH хингидронным и стеклянным элект­

родами представляют преподавателю. Если они отличаются меж­

ду собой > 0,2 pH, то более вероятно, что измерение pH хин­ гидронным электродом проведено ошибочно, главным образом

из-за неправильного значения потенциала электрода сравнения. В этом случае проводят измерение pH хингидронным электро­ дом какого-нибудь буферного раствора с известным и близким значением pH испытуемого раствора и после расчета найденное

отклонение от истинного значения pH буферного раствора исполь­ зуют в качестве поправки для величины pH испытуемого раст­ вора. Если этот прием не исключает расхождения между пока­ заниями pH хингидронного и стеклянного электродов, то следует считать, что в данном случае неправильно работает стеклянный

электрод (повреждение и другие причины).

Сказанное не относится к результатам измерения pH щелоч­ ных растворов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ ЙОДИДА И ЦИАНИДА И Нсеп

В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

Определение ионов J и CN~ можно проводить с соответст­

вующими ионоселективными электродами в достаточно широких пределах изменения активности этих ионов в присутствии ряда

сопутствующих им анионов ( С1~

Вг~, SCN и др.)

и в

значи­

тельном диапазоне pH растворов.

 

 

 

 

 

Мембранные электроды Э М -1 -1

и ЭМ- C N - O l

предназначе­

ны для измерения pH (pCN) в пределах 1 -5 . Первый

из

них

 

функционирует в области pH от 1 до 12,5, второй -

от

9 ,5

до

12,.5. Электроды селективны в присутствии Вг"и SCN~ при

их

1000-кратном избытке. Потенциал

обоих электродов при тем­

пературе

2 5 °С в 10“ 3 м растворе

КЗ равен -1 6 5 + 1 2 мВ

(отн.х.с.э.), потенциал

электрода

ЭМ- C N - O l в растворе

10“ З М

NQCN+ 0,01

М NQOH

равен -1 5 0 + 1 2 мВ.

No раствора

рх

р х 1

э.д.с., мВ

Здесь X и X 7 - основной и посторонний ионы соответственно. Строят градуировочный график и находят отклонение от пря­

молинейной зависимости. Рассчитывают коэффициент селектив­ ности:

 

^Х/Х* = ^ х / ^ х ' >

 

 

где С% и

С#1 - концентрации основного

и постороннего

ионов

соответственно, отвечающие точке перегиба на графике.

 

6.

Определяют концентрацию ионов

7” IC N ”) в

испытуе­

мом растворе, используя метод градуировочного графика и ме­ тод добавок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ НАТРИЯ И КАЛИЯ

Для измерения активности ионов натрия и калия в водных

растворах ( р |NJQ и рК от О до 3 ) применяют стеклянные

электроды Э С Л -5 1 -1 1 и Э С Л -9 6 -1 1 соответственно, предва­ рительно выдержанные в течение 8 часов в 0,1 М растворе

NQCI или КС1 • Электродом сравнения служит хлорид-серебряный электрод ЭЦЛ-1 М 4. Настройку прибора проводят по специаль­

но приготовленным контрольным растворам с известной величи­

ной

pNQ (рК ),

имеющим одинаковую температуру 2 0 + 5 °С .

Специальное

оборудование и реагенты

 

 

1.

Индикаторные электроды - стеклянные Э С Л -5 1 -1 1 и

Э С Л -9 6 -1 1 .

 

 

 

2. Стандартные растворы NQCK КС1

)

соответствующих

концентраций, обеспечивающих pNQ (рК)

от

0 ,1 8 до 4,0 .

Методика определения

1. Проводят подготовку, включение и настройку измеритель­

ного прибора согласно прилагаемой к нему инструкции.

2 . Далее

поступают так, как это описано в методике опрёделе-

ния ионов 7"

и CN“ , п. 2 - 4 .

 

3. После промывания и удаления воды электроды помещают

в испытуемый раствор и измеряют

pNa (рК ) по шкале прибо­

ра. Определяют концентрацию ионов

NQ+ (K + ), используя по­

лученный градуировочный график.

 

рованной воды и дают раствору хорошо перемешаться. Необхо­ димо проследить за тем, чтобы при вращении мешалка не заде­

вала электроды или конец мостика и не разбрызгивала-раствор. При вращении столика со стаканом электроды не должны ка­ саться стенок стакана. Премешивание не прекращают в течение

всего титрования.

8. Переводят потенциометр (pH-метр) в положение, позволяю­

щее измерять э.д.с. (pH) испытуемой цепи. Короткими нажатия­ ми кнопки и вращением ручки соответствующей шкалы потенцио­ метра добиваются компенсации токов (стрелка гальванометра

устанавливается на О).

При работе на pH-метре устанавливают соответствующий диа­ пазон измерений и по шкале прибора определяют э.д.с. или зна­ чение pH.

9. Сначала проводят ориентировочное титрование для нахож­

дения объема титранта, приблизительно отвечающего к.т.т. Для этой цели из бюретки прибавляют по 1 мл стандартного раство­ ра титранта и после каждой порции измеряют э.д.с. цепи или pH. Отсчеты производят только после достижения их постоянного значения (изменение э.д.с. не должно превышать 2 -3 мВ в те­ чение 1 мин).

Титрование продолжают до тех пор, пока изменение э.д.с.

( ДЕ ) или pH ( Д pH) не достигнет своего максимального зна­

чения и при дальнейшем прибавлении новых порций раствора реагента постепенно не уменьшится до малой величины. Необ­ ходимо убедиться в том, что это уменьшение - не случайное явление, вызванное неправильным действием либо индикаторного электрода, либо измерительного прибора. Кроме того, прекра­ щение титрования тут же после скачка не позволяет успешно пользоваться графическими методами изображения результатов титрования. Последние записывают по форме, приведенной в табл. 8.

10. Далее приступают н точному титрованию в области скач­

ка э.д.с. (pH ), для чего после тщательного промывания мешал­

ки, соединительного мостика (или электрода сравнения) и ин­

дикаторного электрода (или после соответствующей обработки последнего в зависимости от выполняемой задачи) в чистый стакан для титрования переносят новую порцию испытуемого раствора и выполняют операции, указанные в пунктах 4 - 8 . За­ тем к титруемому раствору прибавляют раствор титранта в

объеме на 1 мл меньше ( (Tj

), чем это соответствует

значе­

нию к.т.т., найденному при ориентировочном титровании

(по

данным табл. 8 Uj = 5 ,5 -1

= 4,5 мл).

 

Ждут достижения постоянства £ nflnu или (pH ), т.е. пока

э.д.с. цепи почти перестанет изменяться во времени (не

боль­

Форма записи результатов ориентировочного потенциометрического титрования для приближенного нахождения объема титранта в к.т.т.

Определяемое вещество:

мл.

раствор....

Объем прибавленного

Измеренная е.д.с.

Д Е , мВ

титранта, i f , мл.

 

мВ

 

0

 

654

2

1

 

652

 

3

2

 

649

 

7

3

 

642

 

12

4

 

630

 

21

5

 

609

 

2 4 0 *

6

 

3 6 9

 

21

7

 

34 8

 

12

8

 

33 6

 

 

л

Скачок потенциал*а лежит между 5 и 6 iмл, следовательно, к.т.т. приближенно соответствует 5,5 мл.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 9

Форма записи результатов потенциометрического

титрования для точного нахождения

 

 

объема титранта в к.т.т.

 

 

 

Определяемое

вещество:...

м л..

титрант

раствор

 

 

 

 

Объем прибавлен­

Измеренная

а»д.с.

Д £ ,м В

Приме­

ного титранта, (X

мВ

 

 

чание

4 ,5 0 мл

62 4

 

0

 

2 кап.

62 4

 

 

 

р

 

 

 

 

 

4

622

 

2

 

6

620

 

 

 

3

 

8

617

 

 

 

3

 

10

61 4

 

 

 

 

 

4

Соседние файлы в папке книги