остійно і потенціал електрода буде залежати тільки від концентрації іона Са 2 + в аналізованому розчині. При цьому з кожного боку іон-селективної мембрани встановлюється рівновага.
СаR 2 (орг ↔) ↔ 2R (орг) + Са 2 + води і Е = Е 0 мембр. 0 0,0291 в„“ g [Ca 2 + ]
Такі електроди мають чутливість 10 -5 - 1 м/л в області рН 6,0 до 11,0. У практиці застосовують іон-селективні мембранні електроди на іони К + , Na + , NH 4 + і деякі інші. p> Електроди з газовою мембраною дозволяють визначити вміст газів при аналізі грунту, морської і річкової води, біологічних рідин, промислових газів, вихлопів і т.д. p> Дія електродів засноване на взаємодії газів з водою і утворенням іонів:
CO 2 + H 2 O ↔ HCO 3 - + H +
SO 2 + H 2 O ↔ HSO 3 - + H +
H 2 S + H 2 O ↔ HS - + H +
NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -
Аналіз зводиться до визначення утворилися в розчині іонів Н + або ОН - , визначенню рН. Для роботи збирають гальванічний елемент, де в якості індикаторного електрода скляний електрод, а в якості електрода порівняння - Хлорсрібний. Обидва електроди поміщають в рідину з розчиненим газом і визначають ЕРС елемента.
Посудина, в якому відбувається розчинення газу має газопроникних мембрану, проходячи через неї, газ розчиняється і за допомогою електродів визначається концентрація обертаються іонів в розчині.
Іон-селективні електроди служать в якості індикаторних і вони відрізняються великою чутливістю. Межа виявлення іонів з їх допомогою 10 -5 - 10 -7 м/л (іноді до 10 -19 м/л), мінімальна кількість проби для одного визначення 0,05 - 1 мл. Вони відрізняються високою селективністю, особливо мембранні електроди.
В). Коефіцієнт селективності
Мембранні електроди виявляють селективність по відношенню до іонів одного виду, концентрацію яких можна виміряти в присутності інших іонів, що не входять в склад мембрани. Важливою характеристикою іон-селективних електродів є його коефіцієнт селективності, який показує, у скільки разів електрод більш чутливий до даних іонам, ніж до сторонніх (що заважає). Наприклад, коефіцієнт селективності натрієвого електрода стосовно іонів калію становить 1000, т.е До з Na + /K + = 1000, це означає, що даний електрод у 1000 разів дошкульніше до іонів Na, і якщо він має потенціал Е при [Na + ] = 10 -3 моль/л, то для досягнення такого ж потенціалу буде потрібно [K + ] = 1 моль/л. мембранні електроди виявляють селективність по відношенню до іонів одного виду, концентрацію яких можна вимірювати в присутності сторонніх іонів, що не входять до складу мембрани. Селективність мембрани в цьому випадку залежить від здатності іонів мембрани обмінюватися з сторонніми іонами розчину. Наприклад, якщо в мембрані містяться іона Са 2 + , а в розчині крім них ще й сторонні Sr 2 + , то селективність мембрани по відношенню з Са 2 + характеризується ступенем можливості обміну:
Sr 2 + + Ca 2 + в†’ Sr 2 + + Ca 2 +
Розчин мембрана мембрана розчин
До р => br/>
Знайдемо До р , чим більше До р , тобто чим більше рівновагу зрушено вправо, тим менше селективність.
Селективність залежить також від співвідношення подвижностей Sr 2 + і Са 2 + в мембрані і зменшується зі збільшенням цього співвідношення.
ЕЄСа 2
КСа 2 /Sr 2 + = --- = К р
ЕЄSr 2 +
В
ЕЄСа 2 і ЕЄSr 2 + - рухливість іонів Са 2 + і Sr 2 + в мембрані
До р - Константа рівноваги реакції обміну в мембрані. p> Це співвідношення представляє коефіцієнт селективності іона Са 2 + по відношенню до іона Sr 2 + , який є кількісною мірою чутливості електрода до двох іонам. Потенціал іон-селективного електрода залежить від концентрації визначається іона в розчині, і він завжди відіграє роль індикаторного електрода.
4.2.3 Пряма потенціометрія - Іонометрія. p> У потенціометричних методах аналізу застосовують гальванічний елемент, що складаються з двох електродів. Один електрод є індикаторним, потенціал його залежить від концентрації (активності) визначається іона. В якості індикаторних електродів можна застосовувати іон-...
