VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Потенциометрический метод - это метод качественного и количественного анализа, основанный на измерении потенциалов, возникающих между испытуемым раствором и погруженным в него электродом. Данный метод рекомендуется для проведения анализов окрашенных растворов или малых концентраций веществ, для количественного анализа некоторых фармакопейных препаратов. Используя потенциометрическое титрование, можно более объективно устанавливать точку эквивалентности, поэтому метод находит широкое практическое применение, особенно в заводских лабораториях и экспресс-анализе. Помимо аналитических целей метод может быть использован для изучения кинетики химических процессов.

Потенциометрическое титрование основано на определении точки эквивалентности по результатам потенциометрических измерений. Вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение (скачок) потенциала индикаторного электрода. Это наблюдается, конечно, лишь тогда когда хотя бы один из участников реакции титрования является участником электродного процесса. Так, например, титрование по методу кислотно-основного взаимодействие может быть выполнено со стеклянным электродом. Так же, как и в других титриметрических методах, реакции потенциометрического титрования должны протекать строго стехиометрически, иметь высокую скорость и идти до конца.

Главной особенностью потенциометрического титрования есть использование различных видов электродов, от выбора которых напрямую зависит точность проведенных исследований. Поэтому при проведении титрования надо учитывать некоторые особенности электродов:

Если есть возможность выбора – предпочтение следует отдавать электродам с наименьшим электрическим сопротивлением, т.к. это позволит снизить электростатические наводки и сделать измерение более точным, быстрым и комфортным;

При анализе щелочных растворов с высоким содержанием ионов натрия следует применять высокоомные электроды;

Для анализа растворов, имеющих повышенную температуру (> 50˚C) предпочтительны высокоомные электроды, т.к. в этих условиях их сопротивление значительно снижается, и они приобретают все положительные свойства низкоомных электродов, но при этом имеют более широкий диапазон измерений и больший ресурс работы.

Классификация потенциометрических методов анализа такова, как и обычного объемного анализа. В ее основу положены типы химических реакций: нейтрализации, осаждения, комплексообразования, окисления – восстановления и т.п.

Кислотно – основное титрование.

Кислотно – основное титрование получило также название ацидиметрии и алкаметрии. В основе этих методов лежат протолитические реакции, в результате которых происходит связывание ионов H3O+ и OH- в воду:

H₃O⁺ + OH^- ↔ H₂O + H₂O

В кислотно – основном титровании в качестве индикаторного, обычно используют стеклянный электрод, как правило, входящих в комплект серийно выпускаемых промышленностью pH-метров. Потенциометрический метод позволяет провести количественное определение компонентов в смеси кислот, если константы диссоциации различаются не менее, чем на три порядка. Например, при титровании смеси, содержащей хлороводородную (HCl) и уксусную кислоты, на кривой титрования обнаруживается два скачка. Первый свидетельствует об окончании титрования HCl, второй скачок наблюдается при титровании уксусной кислоты. Также несколько скачков имеют кривые титрования многоосновных кислот, константы диссоциации, которые существенно различаются (хромовая, фосфорная и др.).

Потенциометрическое кислотно-основное титрование особенно удобно при анализе смесей кислот или многоосновных кислот (оснований), поскольку оно часто позволяет достичь разделения конечных точек титрования. Из кривых потенциометрического титрования можно также определить приближенные значения констант диссоциации реагирующих веществ. Теоретически эту величину можно рассчитать из любой точки на кривой титрования, практически же её легко найти из значения pH в точке полунейтрализации.

Экспериментальные данные.

Таблица 1- Изменение pH

VNaOH, мл	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	8,5	9	9,5	10	10,5
pH	1,99	2	2,01	2,02	2,04	2,06	2,08	2,1	2,13	2,16	2,19	2,22	2,25	2,28	2,32	2,36	2,41	2,46	2,52	2,59	2,68	2,8

VNaOH, мл	11	11,5	12	12,5	13	13,5	14	14,5	15	15,5	16	16,5	17	17,5	18	18,5	19	19,5	20	20,5	21	21,5
pH	2,91	3,07	3,44	9,96	10,85	11,05	11,2	11,3	11,39	11,45	11,5	11,55	11,6	11,63	11,66	11,69	11,71	11,74	11,76	11,78	11,8	11,81

По полученным данным определяем точку эквивалентности:

Vт.э = 7.41(мл) КОН

Вывод: по экспериментальным данным построением графической зависимости рН раствора от количества добавляемого титранта можно определить точку эквивалентности кислотно-основного титрования.

Код для цитирования: Скопировать