Прямая потенциометрия. Стандартизация и калибровка ионселективного электрода

Цель работы: Прежде чем применять ионселективный электрод для аналитической цели, необходимо провести его электрохимическое изечение. В понятие стандартизация электрода входит установление совокупности следующих характеристик: 1) область прямолинейной концентрационной зависимости; 2) крутизна электродной функции S; 3) коэффициенты селективности относительно различных ионов; 4) время отклика электрода. Калибровка электрода заключается в установлении зависимости между потенциалом электрода и активностью (концентрацией) изучаемых ионов.

Для стандартизации электрода используют метод смешенных растворов, согласно которому готовят серию стандартных растворов определяемого иона на фоне постоянной концентрации мешающего иона. Методика может быть использована для стандартизации нитрат-, фторид-, и хлорид-селективных электродов.

Реактивы: (для нитрат-селективного электрода) стандартный раствор 0,1М KNO₃; фоновые растворы: 0.1M K₂SO₄ (0.1M _H2SO4, NaBr, NaCl, KI, NaF, Na₂SiO₃, 1% KAl(SO₄)₂

Методика выполнения работы. В мерных колбах вместимостью 50 мл готовят методом последовательного разбавления серию стандартных растворов нитрата калия в интервале концентраций 10^-2 – 10^-6М. Растворы готовят на фоне определенной концентрации мешающего иона. Так, для получения раствора с концентрацией 10^{-2 М нитрата калия в колбу на 50 мл вносят пипеткой 5 мл исходного стандартного раствора и доливают до метки фоновым раствором, например, сульфатом калия.}

Снимают зависимость потенциала электрода от концентрации нитрат-иона. Измеряя Е переходя от меньших к большим концентрациям. Величину Е фиксируют после установления равновесного потенциала.

Строят градуировочный график в координатах Е – рС(NO₃^-) и находят:

o Область прямолинейной зависимости;

o Крутизну электродной функции (угловой коэффициент наклона градуировочного графика) и сравнивают с теоретическим значением (59 мВ при 25⁰С для однозарядного иона при изменении активности в 10 раз);

o Предел обнаружения (с_min) нитрат-ионов;

o Коэффициент селективности электрода как отношение минимальной концентрации определяемого иона (при которой ЭДС не зависит от концентрации мешающего иона) к концентрации мешающего иона. Для этого по градуировочному графику находят концентрацию нитрат-ионов с_min соответствующую отклонению электродной функции от прямолинейной зависимости (см. рис.). Рассчитывают коэффициент селективности:

где с_к – концентрация мешающего электролита в фоновом растворе.

Рекомендуется провести стандартизацию нитрат-селективного электрода в присутствии различных посторонних ионов (Cl^-, Br^-, I^-, SiO₃^2-, F^-, SO₄^2-, CH₃COO^-) и выявить наиболее мешающий компонент.

Аналогично проверяют фторид-селективный электрод.

Лаб 12

Приготовление буферных смесей и определение их рН потенциометрическим методом. Влияние разбавления на рН буферного раствора.Влияние кислоты и щелочи на рН буферного раствора. Определение буферной емкости раствора

А) Приготовление буферных смесей и определение их рН потенциометрическим методом

Цель работы. Приготовить серию буферных смесей с различным соотношением компонентов. Вычислить и определить на рН-метре рН каждой смеси.

Реактивы: растворы CH₃COOH и CH₃COONa концентрации 0,1 моль/л.