Ион-селективные электроды

Ион-селективные электроды основаны на использовании специальных мембран, способных пропускать специфические ионы. Они обратимы относительно этих ионов, находящихся в растворе.

Принципиальное отличие мембранных электродов от рассмотренных выше электродов состоит в том, что на поверхности мембран не протекает никаких акислительно-восстановительных процессов. Наибольшее применение в практике получили фтор-селективный и стеклянный электроды.

Рассмотрим, например, как работает стеклянный электрод. Стеклянный электрод изготавливается из специальных сортов стекла. Стекло представляет собой тонкую мембрану, по обе стороны которой находятся растворы с активностями ионов водорода и Например, стеклянная мембрана разделяет внешний раствор, содержащий ионы водорода, и внутренний стандартный раствор соляной кислоты, в котором, в свою очередь, находится хлорид-серебряный электрод:

H⁺(aq) | стекло | HCl(aq) | AgCl | Ag

На границе стекла с этими растворами возникают потенциалы и . Разность между этими потенциалами называют потенциалом стеклянного электрода:

. (3.31)

При одинаковом составе растворов следует ожидать равенства и . Однако поверхности стеклянной мембраны различны по своим свойствам, обусловленным главным образом механической и термичес­кой обработкой в процессе изготовления электрода. Разность и в этих условиях называется потенциалом асимметрии стеклянного электрода, является его индивидуальной характеристикой и входит в величину стандартного потенциала стеклянного электрода.

Стеклянный электрод применяется для определения рН растворов.

В настоящее время с использованием стекол специального состава и различных ионитов разработаны ионоселективные электроды, при помощи которых определяется содержание в растворах многих катионов, анионов, органических веществ.