Амперометрическое титрование

Амперометрическое титрование, метод количественного анализа, основанный на волътамперометрии с линейной разверткой потенциала. Конечную точку титрования устанавливают по зависимости диффузионного тока Idпри постоянном потенциале Ес индикаторного электрода от объема V прибавленного титранта. Электрохимически активным веществом, обусловливающим измеряемый диффузионный ток, может быть определяемый компонент, титрант, продукт их взаимодействия или вещество ("индикатор"), дополнительно введенное в электролитическую ячейку. Выбор значения Ес производят по вольтамперограммам определяемого вещества и титранта. Титрантом служит раствор реагента - осадителя, окислителя, восстановителя или комплексообразующего вещества, концентрация которого на несколько порядков превышает концентрацию определяемого вещества, с которым он взаимодействует. Титрант прибавляют из микробюретки небольшими порциями, благодаря чему разбавлением исследуемого раствора можно пренебречь. Форма кривых титрования Id=f(V)зависит от того, какое вещество электроактивно до и после точки эквивалентности, но всегда эти кривые имеют по крайней мере две ветви, которые пересекаются в конечной точке (к. т.) титрования.

  Вольтамперограммы (а) определяемого электроактивного в-ва и кривая его амперометрич. титрования (6).

Обычно эти ветви прямолинейны. На рисунке в качестве примера приведена кривая титрования электроактивного вещества нелектроактивным реагентом. При последовательном титровании нескольких веществ на кривой титрования имеется соответствующее число точек перегиба. Важное преимущество амперометрического титрования перед вольтамперометрией - возможность определять не только электроактивные вещества, но и любые другие с применением электроактивных реагентов. В качестве поляризующегося индикаторного электрода применяют ртутный электрод, но чаще твердые электроды из благородного металла (обычно платины) или углеродного материала (графита, стеклоуглерода и др.).  В амперометрическом титровании можно использовать два индикаторных электрода (без электрода сравнения), выполненных из одного и того же материала в виде пластин с одинаковыми относительно большими поветями (1 х 1 см). Этот вариант иногда неправильно называют биамперометрическим титрованием. Электроды погружают в титруемый раствор, содержащий два электроактивных вещества и индифферентный электролит. К электродам прикладывают напряжение, обеспечивающее электродные процессы одновременно на аноде и катоде двух разных веществ или сопряженных (окисленной и восстановленной) форм одного и того же вещества. Величину выбирают так, чтобы ток соответствовал предельному для обоих процессов. Роль индикаторного играет тот электрод, на котором электродный процесс обусловлен веществом, присутствующим в меньшей концентрации; второй электрод практически служит электродом сравнения. Иногда выбирают так, что оно мало и не соответствует предельному току электроактивных веществ; при этом ветви кривых титрования не прямолинейны, однако в к.т. ток цепи уменьшается до остаточного, или фонового, обусловленного, например, примесями (этот вариант ранее называли "амперометрическим титрованием до мертвой точки").  Нижние границы определяемых содержаний в амперометрическом титровании с одним индикаторным электродом 10-5 М, с двумя - 10-6 М. Амперометрическое титрование широко применяют для анализа органических и неорганических веществ, определения растворимости осадков, устойчивости комплексных соединений и т.д.

Электрохимические методы анализа основаны на измерении электрической проводимости, потенциалов, тока и других величин. Характерной особенностью при этом является электрический характер аналитического сигнала. Группа электрохимических методов анализа включает методы потенциометрии, кондуктометрии, амперометрии и др.