ЛЕКЦИЯ 20
ПЛАН:
1. Индикаторные электроды метода осаждения и комплексообразования.
2. Индикаторные электроды метода окисления - восстановления.
3. Ионоселективные электроды. Типы ионоселективных электродов.
4. Ионометрия. Реальный окислительно-восстановительный потенциал. Определение произведения растворимости плохо растворимых соединений.
1.
Для реакции осаждения и комплексообразования применяются металлические электроды, металлические электроды, покрытые их малорастворимой солью.
Металлические электроды: Нg│Нg2+ - ртутный, Аg│Аg+ - серебряный, Рt - платиновый. Ртутный и серебряный электроды обратимы относительно ионов ртути и серебра. При работе с платиновым электродом в раствор вводят ионы, какого - либо металла в двух различных степенях окисления. Рабочий раствор подбирают так, чтобы он реагировал с одним из ионов окислительно-восстановительной системы, но чтобы это взаимодействие происходили только после завершения основной реакции между определяемым веществом и раствором реагента.
Металлические электроды, покрытые пленкой малорастворимой соли того же металла:
Аg│AgCl│Cl- , Hg│Hg2Cl2│Cl-. Потенциалы этих электродов чувствительны к изменению концентрации Сl- ионов:
, .
Недостатки электродов:
1. Металлы на воздухе покрываются пассивирующей пленкой и не реагируют на изменение концентрации своих ионов.
2. Металлические электроды нельзя применять, если в растворе имеются ионы металла, расположенного в ряду напряжений за металлом индикаторного электрода.
2.
При окислительно-восстановительном титровании индикаторными электродами служат индифферентные металлы - платина, палладий, золото. Наиболее часто применяется гладкий платиновый электрод.
3.
Ионоселективные электроды - это электроды, чувствительные по отношению к одним ионам в растворе и не чувствительные к другим.
Все ионоселективные электроды можно разделить на четыре типа:
1. Ионоселективные электроды со стеклянной мембраной
2. Ионоселективные электроды с жидкой органической мембраной.
3. С твердой мембраной
4. С фермент - субстратной (гетерогенной) мембраной.
Применение ионоселективных электродов очень перспективно, определение концентраций веществ проводится за секунды, т.е. возможен автоматический контроль.
СТЕКЛЯННЫЕ ИОНОСЕЛЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ:
Изменяя состав стекла можно получить электроды, селективные по отношению к различным ионам. Так, стекло с повышенным содержанием Аl2О3 позволяет замерить . Стекла различного состава имеют сродство к определенным катионам.
Ag |
пористая гидрофобная мембрана |
органический ионообменник |
AgCl + стандартный раствор определяемого металла |
На границе раздела мембраны с растворами возникает потенциал, но т.к. состав внутреннего водного раствора постоянен, потенциал мембран меняется лишь с изменением состава исследуемого раствора, влияющего на потенциал внешней границы раздела: .
Такие электроды изготовлены для определения Сa2+; Cl-; NO3-; K+ и ряда других ионов.
стандартный раствор |
эпоксидное покрытие |
твердый контакт |
чувствительный элемент |
Мембраной служит твердое вещество, обладающее свойствами проводника - монокристалл или таблетка, спрессованная из кристаллического материала. Возникновение электрического тока в кристаллической мембране обязано тем ионам кристаллической решетки, которые характеризуются наименьшим ионным радиолучом и наименьшим зарядом. Движение этих ионов обусловлено наличием дефектов решетки; ближайший к вакантному месту ион перемещается к этому месту. Требования к размеру, форме и заряду вакантных мест таковы, что подвижный ион кристаллической решетки является единственным ионом, который может перейти на это место (F-; Ag+).
ЭЛЕКТРОДЫ С ГЕТЕРОГЕННЫМИ МЕМБРАНАМИ:
В ионоселективных электродах этого типа твердое соединение, обладающее ионообменными свойствами, закрепляется в полимерной матрице мембраны.
Электрод для определения мочевины на основе уреазы:
Акриламидный гель, в котором фиксируется уреаза, наносится на поверхность стеклянной мембраны, чувствительной к ионам NH4+. Мочевина диффундирует в слой геля и под действием уреазы подвергается гидролизу:
Стеклянная мембрана реагирует на образующиеся ионы NH4+.
4.
Дата добавления: 2015-08-04; просмотров: 1615;