Оралтаева А. С. Аналитикалық химия. Зертханалық практикумы

1. Потенциометрия және потенциометриялық титрлеу.

2. Электродтар, олардын тегіне және қолданылу түріне қарай бөлінуі.

3. Потенциометриялық қышқылды-сілтілі титрлеуде қандай сезімтал индикатор

электродтар колданылады?

4. Электродтардың жұмыс схемасы.

5. Нернст теңдеуін талқылау.

6. Потенциометриялық титрлеуде ұшырасатын реакцияларға қойылар талаптар.

7. Потенциометриялық титрлеу сызығының түрлері.

8. Потенциометрия түрлері және өзге әдістерден артықшылығы.

9. Жұмыс барысы, рН-метрде өлшеулер жүргізу.

10.Потенциолметрлік титрлеудің және потенциометрияның маңызы.

11.Потенциометрияда қолданылатын электродтар.

12.Потенциометриялық титрлеуде пайдаланылатын реакциялар.

13.Нернст теңдеуі, электрондық потенциалдың концентрацияға және басқа факторларға байланыстылығы.

14.Потенциометриялық титрлеу қисығының түрлері.

15.Титрлеудің соңғы нүктесін табудың әдістері.

16.Электрондық потенциалды компенсациялық және компенсациялық емес өлшеудің кестелері.

17.Түрлі электролиттердегі рН есептеулері.

18.Титлеу нәтижелері бойынша заттын көлемі мен ассасының есептеу.

Бұл әдісті 1992 жылы чех ғалымы Я.Гейровcкий тамғыш сынапты элсктродта электролиз жүргізген. Жүйеде қандай процестер пайда болады, катодтың қызметін тамғыш сынапты электрод қандай қызмет атқарады, ал анодтың қызметін донна сынабы әлде пнрактикалық полярланбайтын каломельді электрод атқарады ма? Сырткы ЭҚК-нің өзгеруі катодтың потенциалының өзгеруімен толық жүреді.

Егер ерітіндіде тоқтың әсерінен тотықсыздануға бейім заттар болмаса, ток күші Ом заңы бойынша өрнектеледі:

(1)

Сынапты электродта тотықсыздануға бейім заттар қатысатын болса, қисықтың түрі өзгереді. Потенциал тотықсыздану дәрежесіне жеткенде иондар сынапты катодта разрядтала бастайды.

Мұндағы: Са - амальгаманың конц-сы

I_a - оның активтілік коэф-ті

C_H тотықсызданатын иондардың конц-сы

L_H - оның активтілік коэф-ті

а_hg - амальгамадағы сыныптың активтілігі

E⁰ - электродтардың стандарттық потенциалы.

Процесс ксзінде тізбектегі ток күші өседі, ал катодтың бетіндегі иондардың концентрациясы кемиді. Бірақ диффузия әсерінен ерітінді массасынан бетіне тамшылар яғни иондардың жаңа бөліктері беріліп отырады. Тізбектегі ток күші диффузияның жылдамдығына байланысты болады:

I = K_n(C⁰_H^- C_H); (3)
Мұндағы: C⁰_H^- C_H – иондардың ерітінді массасындағы және электродта қабатындағы

концентрациясы кейбір потенциалдарды С_Н деңгейіне жеткізгенде азаяды (кемиді)және катодтағы иондардың разрядының жылдамдығы диффузияның жылдамдығына тең болады.

I = 10^-5 A болғандықтан ионның концентрациясы ерітіндінің түбінде тұрақты болады, ал катодтың қабатының концентрациясы нөлге жақын, сондықтан концентрациялар айырма да тұрақты болады. Тепе-тендік күйінде келуін сипаттайтын тұрақты тоқ күші диффузия (Id) деп аталады:

(4)

Диффузиялық ток күші ерітінді массасындағы тотыксызданатын иондардың концентрациясына тура пропорционал: I – I_d -K * C_M

Немесе C= (5)

Амальгаманың концентрациясы ток күшіне пропорционал:

Егер /2/ теңдеуді /5,6-га/ қойсақ, теіңдік мына түрге келеді.

(8) теңдеу полярографиялық толқындар теңдеуі деп аталады, ал Е₁ шамасы жартылай толқын потенциал деп аталады.

Ток күшінің кернеуге графикалық байланыстылығы полярограмма деп аталады және оның түрі былай бейнеленеді.

I Id E

Илькович теңдеуі мен беріледі.

D - диффузия коэффициентті

m - капилярдан таматын сыныптың массасы, мг

t - тамшы түзілу уақыты.

Полярографиялық қондырғының принципиалдық кестесі төмендегі суретте кескінделген.

Талданатын ерітінді (2) анод деп аталатын 7 түбінде сынап қабаты (1) бар 6 электролизерде (3) орналасқан. Резервуар 4 мен қосылған тамғыш сынапты электрод- тың (4) қызметтін катод атқарады. 3 Электродка берілетін сыртқы кернеуді 2 реохордпен немесе кернеу бөлгіштің (7) алмастыруға болады. Ток күшін гальваномстрдің (6) көмегімен аламыз. 1

Вольтамперометриялық әдісте платинадан, алтыннан, графиттен және т.б. жасалған қатты электродтарды пайдалануға болады. Қатты электродтардың негізгі артықшылығы сынапты электродқа қарағанда (0,3- тен 2.0 В-қа дейін (потенциалдармен) 1,3 Б-қа дейін) жұмыс атқаруға мүмкіндігі жоғары.

Әсіресе тұрақты ток күші жылдам анықталатын айналатын және дірілді платиналық микроэлсктродтарда кеңінеп қолданылады.

Тура полярография әдісі полярографиялық толқынды және Илькович теңдеуін қолдануға негізделген.

Сандық талдауда градуирленген график әдісін қолданады. Графикті бірнеше стандарттың ерітінділерін полярографиялау бойынша тұрғызады. Бұл әдіс нақты болып табылады.

H h3 h2 h1

Бұл әдісте бірдей жағдайда стандарттық полярограмманы және талданатын ерітіндіні түсіреді және Сх-ті есептейді. Мұндағы: CCT. Cx – стандарты және талданатын ерітіндінің концентрациясы; hxHCT –толқынның биіктігі.

Кеңінен таралған әдіс - қосу болып табылады. Талданатып ерітіндінің полярограммасын түсіреді. Осы электролиздегі белгілі көлемде стандарттык ерітіндіні қосамыз да, полярограммасын түсініп толқынның биіктігі бойынша есептейміз.

h_x - анықталатын затгың толқын биіктігі;

h_х+ст - анықталатын және қосылатын заттың биіктіктерінін

жиынтығы,мм.