і на кордоні мембрана - внутрішній розчин встановлюється рівноважний потенціал (Е 1 ). p> При зануренні скляного електрода в досліджуваний розчин іони водню починають переміщатися через скло кульки (мембрану) з розчину з великою активністю, при цьому на кордоні мембрана - зовнішній розчин виникає рівноважний потенціал (Е 2 ).
Різниця цих потенціалів дає загальний потенціал скляного електрода:
Їсть. = Е 1 + Е 2
Електродна реакція на скляному електроді зводиться до обміну іонами водню між розчином та склом:
Н + (р-р) Н + (скло)
Тобто вона не пов'язана з переходом електронів. Іони водню на поверхні зовнішньої боку мембрани знаходяться в рівновазі з іонами водню в досліджуваному розчині і на межі розділу виникає потенціал.
Е 1 = Е 1 0 + в„“ n
Де: а н + (х) - активність іонів водню в досліджуваному розчині.
а ` н + (1) - активність іонів водню на зовнішній поверхні мембрани.
Аналогічно на межі розділу внутрішньої поверхні мембрани виникає потенціал:
Е 2 = Е 2 0 + в„“ n
Де: а н + (2) - активність іонів водню у внутрішньому розчині
а ` н + (2) - активність іонів водню на внутрішній поверхні мембрани.
Сумарний потенціал скляного електрода:
Е ст = Е 1 - Е 2 = Е 1 0 - Е 2 0 + в„“ n
При постійних значеннях:
а ` н + (1) - активність іонів водню на зовнішній поверхні мембрани
а ` н + (2) - активність іонів водню на внутрішній поверхні мембрани
а н + (2) - Активність іонів водню у внутрішньому розчині
Рівняння приймає вигляд:
Е ст = Const + в„“ n а н + (х)
Тобто потенціал мембрани характеризує рН досліджуваного розчину.
Або Е ст = const + 0,059 в„“ Gс н +
Величина const залежить від природи допоміжного електрода порівняння, природи внутренного розчину і ін
При визначенні рН, з використанням скляного електрода в парі з каломельно - Вимірюють ЕРС ланцюга:
Hg, Hg 2 Cl 2 в”‚ KCl в”‚ а н + (х) в”‚ скло в”‚ HCl в”‚ AgCl, Ag
ЕРС ланцюга Е = Е 1 - Е 2
Е 1 = Е 0 Hg 2 Cl 2 /Hg - 0,059 в„“ g a Cl - (1) - 0,059 в„“ g a н + (х)
Е 2 = Е 0 АgCl/Аg - 0,059 в„“ g a Cl - (2) - 0,059 в„“ g a н + (cт)
Е = [Е 0 Hg 2 Cl 2 /Hg - Е 0 АgCl/Аg + 0,059 в„“ g + 0,059 в„“ g H + (ст) - 0,059 в„“ g aH + | (x) = E ст - 0,059 в„“ п а н + (х)
Скляні електроди мають ряд переваг:
а) Широкий діапазон значень рН (від 0 до 13), який можна вимірювати скляним електродом.
б) Швидкість досягнення рівноваги і простота роботи. p> в) Можливість використовувати електрод у присутності окислювачів, відновників, колоїдних розчинів і пр.
Одним з недоліків скляного електрода є його крихкість. p> Іншим недоліком - є спотворення результатів, якщо рН внутрішнього розчину близький до рН досліджуваного.
Сухі електроди дуже слабо реагують на зміну рН аналізованого розчину, тому перед початком вимірювань сухі електроди необхідно витримати в відповідному буферному розчині, після цього провести калібрування електрода, звіряючи свідчення потенціалу на приладі з відомою рН. Випускаються скляні електроди для вимірювання рН (ЕСЛ - 11Г -0,5, ЕСЛ - 41Г - 0,4, ЕСЛ - 63 - 0,7, ЕСЛ - 43 - 07) придатні для вимірювання рН в інтервалі від 0 до 14. Випускаються скляні електроди для вимірювання активності лужних металів, наприклад, ЕСNА - 51 - 7 для іонів Na + і ЕСЛ - 91 - 07 - для іонів К + .
До електродів з твердою мембраною відносяться електроди з кристалічною мембраною, коли в якості мембрани використовують моно - або полікрісталли важкорозчинних у воді солей з іонним характером.
1 - мембрана
2 - корпус електрода
6 Березня - внутрішній розчин (0,1 М р-р
визначається іона і KCl)
4 - Внутрішній напівелемент Ag/AgCl
5 травня - місце припою
4 червня - екранований провід
В
3
2
