Контрольная работа по "Аналитической химии"

Комплексон III удовлетворяет требованиям первичного стандарта, стандартный раствор его готовят из соли Na2C10H14O8N2∙2H2O. Для этой цели реактив квалификации «ХЧ» предварительно сушат при 70-80 0С до постоянной массы и далее отвешивают расчетную массу для приготовления заданного объема раствора. Если нет уверенности в высокой чистоте препарата, то приготовленный раствор стандартизуют по карбонату кальция или металлическому цинку (можно использовать также стандартные растворы солей цинка и магния) . Всегда стандартизацию комплексона III лучше проводить по стандартному раствору соли металла, который предполагается определить с помощью приготовленного титранта.

298. Индикаторные и электроды сравнения, требования к ним. Типы индикаторных электродов.

Индикаторным называют электрод, потенциал которого определяет активность анализируемого иона в соответствии с уравнением Нернста.  
 

Одним из основных требований к индикаторным электродам, кроме определенной зависимости от активности (концентрации), является воспроизводимость и быстрота отклика потенциала при изменении активности иона.

Дополнительные требования к индикаторным электродам:

1) химическая устойчивость в  различных неорганических и органических  средах;

2) электрохимическая инертность  в широкой области потенциалов;

3) высокое перенапряжение выделения  водорода и/или кислорода; 

4) низкое омическое сопротивление;

5) достаточная механическая прочность;

6) возможность концентрирования  определяемого вещества;

7) возможность легкой многократной  регенерации для получения воспроизводимой  поверхности.

Электродом сравнения называют электрод, потенциал которого постоянен и не зависит от концентрации ионов в растворе.

Требования к электродам сравнения:

1) потенциал электрода сравнения должен оставаться практически постоянным при протекании тока и при любом наложенном напряжении. Чтобы потенциал мало отклонялся от равновесного значения электродная система (ок-вос) должна быть обратимой – иметь большой ток обмена, что зависит от природы электрода и среды.

2) площадь электрода сравнения должна быть примерно в 100 раз больше площади индикаторного электрода, чтобы плотность тока была ниже и электрод не поляризовался.

3) состав электрода сравнения не должен влиять на анализируемый раствор и наоборот.

Стандартным электродом сравнения является нормальный водородный электрод (нвэ). Он состоит из платиновой пластины, покрытой черненой платиной (для увеличения поверхности и уменьшения плотности тока), на которой находится адсорбированный водород. Электрод опускают в раствор 1 М кислоты, через который пропускают ток водорода. Потенциал этого электрода сравнения принят равным нулю, но он неудобен в практической работе. 

Наибольшее практическое применение, отвечающие требованиям, изложенным выше, получили электроды второго рода на основе ртути и серебра (каломельный и хлорсеребряный электроды).

В качестве индикаторных в потенциометрическом анализе применяют:

1. Электроды, на поверхности которых  протекают реакции с обменом  электронов. Их называют электронообменными, или окислительно-восстановительными. В качестве таких электродов применяют электроды из химически инертных металлов - платины, золота и др. В аналитической практике находит применение выпускаемый промышленностью точечный платиновый электрод ЭПВ-1-100 и изготовленный из специального стекла мембранный окислительно-восстановительный электрод ЭО - 1.

2. Электроды, на поверхности которых  протекают реакции обмена иона. Их называют ионообменными, или ионоселективными электродами. Основным элементом ионоселективных электродов является ионочувствительная мембрана. Поэтому их также иногда называют мембранными.

Ионоселективные электроды изготавливают:

-   с твердыми мембранами;

-   со стеклянными мембранами;

-   с жидкостными мембранами.

Электроды с твердыми мембранами. В таких электродах мембрана изготовлена из малорастворимого кристаллического вещества с ионным типом электрической проводимости. Конструктивно электрод представляет собой трубку диаметром около 1 см из инертного полимера (обычно поливинилхлорида), к торцу которой приклеена тонкая (~0,5 мм) мембрана. В трубку заливают внутренний раствор сравнения, в который погружают электрод сравнения. В настоящее время промышленностью выпускаются электроды с твердыми мембранами, селективные к F- -ионам (мембрана на основе монокристалла LаF3), к CI - -, Br -  и I - -ионам (мембраны на основе смеси серебра сульфида и соответствующего серебра галогенида).

Электроды со стеклянными мембранами. Их изготавливают из специального электродного стекла, в состав которого входят оксиды алюминия, натрия, калия, бора и др. Мембрана таких электродов представляет собой тонкостенный шарик (~0,1 мм) диаметром 5 - 8 мм.

В настоящее время промышленность выпускает стеклянные электроды, селективные только к катионам Н+, Na+, К+, Аg+, NH4+. В этих электродах не только мембрана, но и сам корпус изготовлены из стекла.

Электроды с жидкостными мембранами. В таких электродах жидкие мембраны, представляющие собой растворенные в органических растворителях ионообменные вещества, отделяют от анализируемого раствора гидрофобными мелкопористыми пленками, пористыми дисками или гидрофобизированными керамическими диафрагмами. Их основным недостатком является постепенное вымывание анализируемым раствором ионообменника, что сокращает срок работы электрода.

Этих трудностей удалось избежать после разработки электродов с пленочными мембранами. В таких электродах в тонкую мембрану из гидрофобного полимера (поливинилхлорида) вводят пластификатор и растворенное в нем электродоактивное вещество, вступающее в ионообменную реакцию с анализируемым ионом в растворе. В настоящее время промышленность выпускает пленочные ионоселективные электроды на катионы Na+, К+, NH4+, Са2+, Mg2+;электроды для определения общей жесткости воды; на анионы галогенидов, NCS-, NО3-. Существуют электроды и на другие ионы.