Потенциометрический метод анализа – это электрохимический метод анализа, основанный на определении зависимости между равновесным электродным потенциалом (Е) и термодинамической активностью (а) или концентрацией (С) компонентов реакции.
Аналитическим сигналом в потенциометрии является электродный потенциал.
Зависимость потенциала электрода Е от активности веществ в растворе была установлена в 1889 г. Вальтером Нернстом и носит название уравнение Нернста.
Е0 – стандартный потенциал редокс-системы; R – универсальная газовая постоянная, R = 8,312 Дж/(моль·K); Т – абсолютная температура, K; F – постоянная Фарадея, F = 96500 Кл/моль; n – число электронов, участвующих в электродной реакции; аOx, аRed – активности окисленной и восстановленной форм редокс-системы.Принцип метода: При проведении анализа в исследуемый раствор погружают два электрода, отличающиеся по своему устройству и назначению .
Классификация электродов I) По назначению: Индикаторный. Равновесный потенциал зависит от концентрации вещества в растворе. Потенциал Еинд: -быстро устанавливаться, -хорошо воспроизводиться, -не зависит от концентрации других компонентов раствора.
Электрод сравнения. Равновесный потенциал не зависит от состава раствора и всегда постоянный. Значения потенциалов Есрдля часто применяемыхэлектродов сравнения точноизвестны и приведеныв справочниках.
II) По механизму возникновения электродного потенциала Металлические -электрод 1-го родапредставляет собой металлическую пластинку или проволоку, опущенную в раствор соли того же металла.Электроды 1-го рода обратимы по катиону. - электрод 2-го родапредставляет собой металлическую проволоку, покрытую малорастворимой солью металла и погруженную в раствор хорошо растворимой соли, содержащей тот же анион, что и малорастворимая соль.Электроды 2-го рода обратимы по аниону. -редокс-электроды(окислительно-восстановительные электроды, индифферентные, инертные) изготавливают из малоактивных металлов (Au, Pt, Ir и др.).Потенциал определяется соотношением концентраций Ox и Red форм редокс-системы.Редокс-электроды используются в качестве индикаторных электродов.
Мембранные -с твердыми мембранами. Твердая мембрана изготовлена из малорастворимого соединения с ионным характером проводимостью (LaF3, AgS и др.).Перенос заряда происходит за счет дефектов кристаллической решетки. - с жидкими мембранами. В электродах с жидкой мембраной раствор сравнения отделен от исследуемого раствора тонким слоем органической жидкости, содержащей ионит, несмеши-вающийся с водой, но селективно реагирующий с определяемым ионом.На практике используются электроды для определения ионов: K+, Na+, NH4+ и пр. –Сенсибилизированные.
Применение потенциометрического титрования -Метод универсальный, его можно применять для определения конца титрования во всех типах титрования и при титровании в неводных средах. -Для кислотно-основного титрования обычно применяют стеклянный электрод; -для окислительно-восстановительноготитрова-ния – индифферентные электроды (обычно платиновый); -в осадительном титровании – серебряный электрод; -в комплексонометрии – различные ионоселективные электроды. В качестве электродов сравнения используются: каломельный, хлорсеребряный, стеклянный электроды.
