Физико-химические методы анализа - Учебное пособие (Кийко Т. Н.)

2.1. прямая потенциометрия

Для определения неизвестной концентрации вещества в пр я- мой  потенциометрии  используют  зависимость  равновесного  п о- тенциала  Е  электрода  от  активности  a  или концентрации  веще- ства С в растворе, которая в общем виде описывается уравнением Нернста.

В случае ионоселективных электродов уравнение Нернста имеет следующий вид:

 

E = const +

0,059 lg a ,      (2)

 

i

 

z

где const – постоянная для данного электрода величина; z – заряд иона с учетом знака.

В прямой потенциометрии определение неизвестной концентра- ции проводится расчетным путем по  уравнению Нернста, методом

градуировочного графика и методом добавок.

Чаще всего используют метод градуировочного графика. Для этого готовят серию стандартных растворов с различными концентра- циями определяемого иона и проводят измерения потенциала в этих растворах. Все растворы готовятся на фоне индифферентного элек- тролита с целью создания постоянной ионной силы. Тогда уравнение Нернста можно записать в виде:

 

 

E = const´ +

 

i

 

0,059 lg С .     (3)

 

z

Используя полученные данные, строят градуировочный график в координатах E – lgC или E – рC, где  рC = – lgC. Измерив потенциал электрода в анализируемом растворе, по графику определяют неиз- вестную концентрацию ионов (рис. 1).

E

900

850  E

x

800

750

pC       pC

x          min

1          2          3          4          5          6          pC

Рис. 1. Градуировочный график ионоселективного электрода

В присутствии мешающих ионов потенциал ионоселективного электрода описывается уравнением Никольского (модифицированным уравнением Нернста):

 

 

E = const´ +

0,059 lg(С

A

 

z

 

+ kА/В

 

· CB

 

zA / zB ),         (4)

 

где СA   и СB – концентрации определяемого иона A и мешающего ио- на B;  kА/В   –  потенциометрический  коэффициент  селективности  по отношению к иону А в присутствии мешающего иона В; zA и zB – за- ряды ионов А и В.