1 / 21

Тема лекции: Потенциометрия

Кафедра химии. Тема лекции: Потенциометрия. Потенциометрический метод анализа состава раствора.

elewa
Download Presentation

Тема лекции: Потенциометрия

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Кафедрахимии Тема лекции: Потенциометрия

  2. Потенциометрический метод анализа состава раствора Основан на измерении электрохимического (мембранного) потенциала электрода, величина которого является функцией активности ионов в растворе. Такие электроды называют индикаторными (электродами определения). V Электрод определения Электрод сравнения Исследуемый раствор[aM = X] Стандартный раствор

  3. Электроды определения потенциал зависит от активности определяемых ионов рН-зависимые электроды определения 1. Водородныйэлектрод (Электрод I рода) • Редокс-реакция: 2Н++ 2е-H2 • Схема записи: H2(Pt)  H+ • Уравнение Нернста: 2H+/H2 = - 0,059pH(В) Недостатки: капризен в работе Достоинства: высокая точность

  4. 2. Хингидронный электрод Pt х,гх, рН хингидрон гидрохинон хинон Редокс-реакция: Хинон + 2Н+ + 2е-  Гидрохинон Схема записи: хг =0хг – 0,059рН (В) 0хг= 0,699В Достоинства: - простота изготовления Недостатки: - вносит постороннее вещество - работает лишь при рН менее 8

  5. Электроды сравнения Электрод, потенциал которого известен и постоянен растворимый электролит с одноименным анионом KatAn труднорастворимая сольметалла MeAn Металл Me Схема записи:MeMeAn, An-(электроды II рода)

  6. Электроды сравнения 1.Хлорсеребряный электрод Ag+ + e-Ag Ag+ + Cl- AgCl Редокс-реакция: Ag  AgCl, Cl- Схема записи: хс = 0хс – 0.059 lgaCl- хс0= 0,222 В хс(в насыщенном KCl) = 0,202В

  7. Электроды сравнения 2. Каломельный электрод Редокс-реакция: Hg2Cl2+2e-2Hg + 2Cl- Hg  Hg2Cl2, Cl- Схема записи: клм= клм0 – 0,059 lg a Cl- = к0 + 0,059pCl (В) клм0= 0,282 В клм(в насыщенном KCl) = 0,250В

  8. Электрические цепи гальванического элемента Химические цепи состоят из электродов различной природы электрическая работа совершается за счет выравнивания электродных потенциалов катод– электрод с большей величиной потенциала Концентрационныецепи катод – электрод, погруженный в более концентрированный раствор (для рН-зависимых электродов) состоят из одинаковых электродов, погруженных в растворы разной концентрации одинаковых ионов

  9. Е-0,250 рНx = 0,059 Определение рН раствора с помощью каломельно - водородной химической цепи 1. Определение электрода – катода. катода>  анода > н0= клм( насыщ.) = 0,250В 0 анод катод 2. Запись цепи. - H2(Pt)H+x  Hg2Cl2, KCl(нас.) Hg + 3. Расчет ЭДС. Е(опыт) = клм - Н = 0,250 – (-0,059рНx) 4. Расчет рН.

  10. Определение рН раствора с помощью хингидрон-хингидронной концентрационной цепи 1. Определение электрода – катода. Катод – электрод, погруженный в более концентрированный раствор (для рН – зависимых электродов). рН раствора в электроде сравнения = 2 Исследуемый раствор – моча (рН>2) катод анод 2. Запись цепи. -PtpHx, х, гх  pH = 2, х, гхPt+ 3. Расчет ЭДС. Е(опыт) = 0,699 – 0,059рНстанд. –0,699 + 0,059pHx

  11. Ионометрия Разновидность потенциометрического метода определения активности ионов (молекул) с применением в качестве электрода определения ионоселективных электродов (ИСЭ). -- ИСМ + + МХ а2 МХ а1 мембр. M+ ИСМ – ионоселективная мембрана ИСМ проницаема для ионов М+; a1> a2

  12. V 5 4 Схема устройства иономера 2 3 1 1-ионоселективная мембрана 2 - стандартный раствор 3 - исследуемый раствор 4,5- электроды сравнения Электрод сравне- ния 4 Стандарт- ный раствор 2 ИСМ 1 Исследуе- мый раствор 3 Электрод сравне- ния 5 ИСЭ

  13. Типы ИСЭ Стеклянные С жидкой мембраной Твердофазные Ферментные Газовые Биологические сенсоры

  14. Стеклянные электроды Кислород Натрий Кремний 1- ИСМ 2 - стандартный раствор xNa2OySiO2 3-электрод сравнения 4 - корпус Важнейшие стеклянные электроды – pH, pNa

  15. Процесс ионообмена через ИСМ стеклянного электрода С1>C2 М+ Раствор С2 Раствор С1 Na+ М+раствор + Na+мембрана М+мембрана + Na+раствор

  16. Твердофазные электроды 1 - ИСМ 2 - стандартный раствор 3 - электрод сравнения 4-корпус Возможно определение ионов, входящих в состав мембраны, а также ионов, способных взаимодействовать с ее активными центрами. Монокристаллические Материал мембран – LaF3, AgCl, Ag2S, CuS, др. Поликристаллические Важнейшие кристаллические электроды– pAg, pF, pCl, pS, pBr, pCN, pCu, pPb

  17. Электроды с жидкой мембраной 1 - ИСМ 2 - стандартный раствор 3 - электрод сравнения 4-корпус Электрод представляет собой диафрагму, поры которой за- полнены раствором активного вещества в орг. растворителе. Активные компоненты жидких мембран Ионообменники Комплексоны Нейтральные переносчики Важнейшие жидкостные электроды – pK, pCa, pMg, pNO3

  18. Природные и синтетические ионофоры

  19. Газовые электроды Используется промежуточная реакция, в ходе которой из молекул определяемых веществ образуются ионы, активность которых может быть определена одним из рассмотренных ранее ИСЭ СO2 + H2O  H+ + HCO3- Газовые электроды: pCO2, pNH3, pH2S

  20. Преимуществаионометрии Определение активности иона на фоне его общей концентрации (уникальность метода); возможны измерения в окрашенных, мутных и вязких растворах; проба не разрушается; время измерения составляет несколько секунд; унифицированность аппаратуры для определения активности различных ионов; диапазон измеряемых концентраций от 1 до 10-6 М; сравнительная дешевизна приборов; возможность автоматизации измерений.

  21. Применение ионометрии в медицине контроль (и автоматический) за биологически активной концентрацией ионов и молекул биосред (H+, K+, Na+, Ca2+, HPO42-, глюкоза, мочевина и др.); контроль (и автоматический) за состоянием воздуха (СО, СО2, NO, NO2, SO2, H2S и др.); контроль (и автоматический ) за состоянием природных вод (H+,Ca2+, Mg2+, Hg2+, Pb2+, NH4+, S2-, HPO42- , NO3-,остатки пестицидов, гербицидов и др.

More Related