лектродний потенціал досягає рівноважного значення. У відсутність рівноваги в результаті електрохімічної реакції через осередок протікає електричний струм, при цьому електродний потенціал відхиляється від рівноважного - електрод поляризується.
Електрохімічна осередок найчастіше складається з двох або трьох електродів (індикаторного або робочого електрода, електрода порівняння і допоміжного), занурених у розчин електроліту.
Індикаторний електрод - це електрод, на якому протікає власне електрохімічна реакція окислення або відновлення. Це легкополярізуемий електрод, він повинен реагувати на зміну концентрації визначається речовини.
Електрод порівняння - неполярізуемий електрод, потенціал його повинен бути стійким у часі. Електрод порівняння служить для створення вимірювального ланцюга і підтримки постійного значення потенціалу індикаторного електрода.
Використовуваний в трьохелектродної осередку допоміжний електрод (протівоелектрод) разом з робочим електродом включений в ланцюг, через яку проходить електричний струм. До складу електролітичної комірки можуть входити два ідентичні електрода, що виконують однакову функцію.
Електрохімічні методи аналізу можна класифікувати в залежності від процесів, що відбуваються на електродах:
· методи, не пов'язані з електродної реакцією, вимірюваний сигнал є відгуком на зміни електрохімічних властивостей в об'ємі розчину (кондуктометрія);
· методи, засновані на електродної реакції, в результаті якої струм через кордон розділу не протікає, і на межі розділу фаз встановлюється рівноважний потенціал, величина якого залежить від активності (концентрації) компонентів, що беруть участь в електродної реакції ( потенціометрія);
· методи, засновані на електродної реакції між електродом і пріелектродних частиною розчину, в ході якої електрони або іони переходять через границю розділу фаз, обумовлюючи виникнення струму (вольтамперометрия, амперометрія, кулонометрія, Електрогравіметрія).
Якщо електродна реакція не призводить до помітної зміни об'ємної концентрації розчину, електрохімічний метод може бути використаний для індикації кінцевої точки титрування в титриметрии.
2. Потенціометрія
В основі потенціометричних вимірювань лежить залежність рівноважного потенціалу електрода від активності (концентрації) визначається іона практично за відсутності струму між індикаторним електродом і електродом порівняння (гальванічний елемент), зануреними в аналізований розчин, при замиканні гальванічної ланцюга.
Вимірюється напруга, таким чином, дорівнює:
E = E інд - E ср
Виникнення електродного потенціалу пов'язане з електродним процесом на кордоні індикаторний електрод - розчин, що містить окислювально-відновну пару:
Ox + п е Red,
або відновлену форму оборотної окислювально-відновної системи
Мn + + п е M 0
При встановленні динамічної рівноваги електрод набуває рівноважний потенціал. Реакції, що протікають на межі розділу електрод-розчин, називаються потенціалопределяющего, а іони Ox, Red - потенціалопределяющего іонами. Потенціал індикаторного електрода залежить від активності потенциалопределяющих іонів по рівнянню Нернста:
Е ? - електродний потенціал, В.
потенціометри застосовують як для безпосереднього визначення концентрації (активності) речовини, що знаходиться в розчині (прямої потенціометрії), так і для визначення точки еквівалентності при титруванні (потенціометричні титрування), вимірюючи потенціал індикаторного електрода в залежності від доданого титранту.
.1 Індикаторні електроди в потенціометрії
Для потенціометричних вимірювань використовують два основних типи індикаторних електродів: металеві та мембранні (іоноселективні) електроди.
Мембранні (іоноселективні) електроди
Іоноселективні електроди (ІСЕ) - це сенсори (чутливі елементи, датчики), потенціал яких лінійно залежить від логарифма активності визначається іона в розчині, вони дозволяють вибірково визначати активність одних іонів в присутності інших.
Потенціал мембранного електрода виникає за рахунок обміну зарядженими частинками (іонами) між розчином і мембраною електрода. Напівпроникна мембрана відокремлює внутрішню частину електрода (внутрішній розчин) від аналізованого (зовнішньог...
