Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

23: Потенціометрія

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    27177

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    У потенціометрії вимірюється потенціал електрохімічного елемента в статичних умовах. Оскільки через електрохімічну комірку не протікає струм - або лише незначний струм, його склад залишається незмінним. З цієї причини потенціометрія є корисним кількісним методом аналізу. Перші кількісні потенціометричні додатки з'явилися незабаром після формулювання, в 1889 році, рівняння Нернста, яке пов'язує потенціал електрохімічної клітини з концентрацією електроактивних видів у клітині [Лелека, J.T. Anal. Хім. 1993, 65, 344—351А].

    Потенціометрія спочатку була обмежена окислювально-відновними рівноваженнями на металевих електродах, що обмежувало її застосування кількома іонами. У 1906 році Кремер виявив, що різниця потенціалів на тонкій скляній мембрані є функцією рН, коли протилежні сторони мембрани контактують з розчинами, які мають різну концентрацію H 3 O +. Це відкриття призвело до розробки скляного pH-електрода в 1909 році. Інші типи мембран також дають корисні потенціали. Наприклад, в 1937 році Колтофф і Сандерс показали, що гранулу AgCl можна використовувати для визначення концентрації Ag +. Електроди на основі мембранних потенціалів називаються іоноселективними електродами, а їх подальший розвиток поширює потенціометрію на різноманітний масив аналітів.

    • 23.1: Еталонні електроди
      У потенціометрії вимірюємо різницю між потенціалом двох електродів. Потенціал одного електрода - робочого або індикаторного електрода - реагує на активність аналіта, а інший електрод - лічильник або еталонний електрод - має відомий, фіксований потенціал. За умовністю опорним електродом є анод.
    • 23.2: Металеві індикаторні електроди
      У потенціометрії потенціал електрода-індикатора пропорційний активності аналіта. Для проведення потенціометричних вимірювань використовуються два класи індикаторних електродів: металеві електроди, які є предметом даного розділу, і іоноселективні електроди, які розглянуті в наступному розділі.
    • 23.3: Мембранні іонно-селективні електроди
      Якби метали були єдиними корисними матеріалами для побудови індикаторних електродів, то корисних застосувань потенціометрії було б мало. У 1906 році Кремер виявив, що різниця потенціалів на тонкій скляній мембрані є функцією рН, коли протилежні сторони мембрани контактують з розчинами, які мають різну концентрацію H+. Існування цього мембранного потенціалу призвело до розробки нового класу індикаторних електродів, які ми називаємо іоноселективними електродами.
    • 23.4: Молекулярно-селективні електродні системи
      У цьому розділі ми розглянемо, як ми можемо включити іоноселективний електрод в електрод, який реагує на нейтральні види, такі як летючі аналіти, такі як CO2 та NH3, та біохімічно важливі сполуки, такі як амінокислоти та сечовина.
    • 23.5: Прилади для вимірювання потенціалів клітин
    • 23.6: Кількісна потенціометрія
      Найважливішим застосуванням потенціометрії є визначення концентрації аналіту в розчині. Більшість потенціометричних електродів є селективними до вільної, некомплексної форми аналіту і не реагують ні на одну з складних форм аналіту. Така селективність забезпечує потенціометричним електродам значну перевагу перед іншими кількісними методами аналізу, якщо нам потрібно визначити концентрацію вільних іонів.