Фармацевтическая

196
включающий два электрода, которые могут быть погружены в один и тот же 
раствор (элемент без переноса) или в два различных по составу раствора, 
имеющих между собой солевой мостик с жидкостью (цепь с переносом). Элек-
трод, потенциал которого зависит от активности (концентрации) определённых 
ионов в растворе, называется индикаторным. Для измерения потенциала инди-
каторного электрода в раствор погружают второй электрод, потенциал которого 
не зависит от концентрации ионов в растворе. Это электрод сравнения. 
ЭДС зависит от состава анализируемого раствора. При этом электрохи-
мическая ячейка (стакан с раствором электролита и два электрода, погружен-
ные в раствор электролита) может содержать два типа электрода: индикатор-
ный и электрод сравнения. В идеальном случае индикаторный электрод селек-
тивно реагирует на определяемый ион, а его стандартный электродный потен-
циал зависит от концентрации этого иона в растворе, и зависимость содержания 
определяется уравнением Нернста. Практически эти условия не соблюдаются за 
счёт влияния мешающих ионов от типа электрода и отклонения реальной кру-
тизны электродной функции (
ϕ
) от теоретического значения при 25
°
С: 
абс.
зар.
ф.
2,303
.
R T
n
F
× ×
ϕ
=
×
(2.1) 
Введение водородной шкалы позволило присвоить цифровые показатели 
стандартного электродного потенциала электродам. Стандартный электродный 
потенциал (
Е
°
) — это ЭДС гальванического элемента, составленного из этого 
электрода в качестве катода и стандартного водородного электрода в качестве 
анода, измеренная при температуре 25
°
С, единичной активности 
a
i
= 1 всех по-
тенциалопределяющих частиц (ионов, электронов) и единичного парциального 
давления газов в 1 атм. Активность иона (a
i
) — эффективная (кажущаяся) кон-
центрация иона в растворе с учётом электростатического взаимодействия меж-
ду ионами в растворе. Активность отличается от равновесной концентрации на 
величину коэффициента активности иона (
γ
i
) — активность иона при концен-
трации иона в 1 моль/л. 
[ ].
=
γ ×
i
i
a
i
(2.2) 
Изменение энергии Гиббса (
∆
G
) связано с ЭДС гальванического элемента 
соотношением €: 
ф.
.
G
n F
E
∆
=
− ×
×
(2.3) 
Для реакции типа 
aA
+ 
bB
= 
cC
+ 
dD
выводится уравнение Нернста: 
0
ф.
ф.
ф.
ln
,
c
d
i
C
D
a
b
A
B
a
a
G
R T
n F
n F
n F
a
a
∆
µ
×
∆
×
−
=
−
−
×
×
×
×
×
(2.4) 
ф.
ln
.
c
d
C
D
a
b
A
B
a
a
R T
E
E
n F
a
a
×
×
= °
−
×
×
×
(2.5) 
Уравнением Нернста для отдельного электрода, на котором идёт окисли-
тельно-восстановительная электрохимическая реакция типа: 
196

197
aOx
+ 
ne
↔
bRed
, 
ф.
Re
ln
,
b
a
R T
a
d
E E
n F
a Ox
×
= °
−
×
×
(2.6) 
ф.
ln
.
Re
a
b
R T
a Ox
E E
n F
a
d
×
= °
−
×
×
(2.7) 
Различают два вида потенциометрического титрования: 
1) прямая потенциометрия (ионометрия); 
2) непрямая потенциометрия, или потенциометрическое титрование. 
При прямой потенциометрии регистрируют изменение равновесного по-
тенциала и находят активность (концентрацию) ионов в растворе. При непря-
мой потенциометрии, или потенциометрическом титровании, регистрируют из-
менение потенциала гальванического элемента в процессе любой химической 
реакции между титруемым веществом и титрантом. 
Преимущества потенциометрии и потенциометрического титрования: 
1) высокая точность; 
2) высокая чувствительность; 
3) определение нескольких веществ, схожих по физико-химическим свой-
ствам в одном растворе; 
4) возможность титрования в окрашенных, мутных, вязких средах; 
5) возможность использования неводных растворителей; 
6) автоматизация процесса титрования; 
7) экспрессность и информативность метода. 
Индикаторные электроды 
Индикаторным электродом называется полуэлемент, состоящий из соот-
ветствующего электрода и содержащий потенциалопределяющий компонент, 
активность которого необходимо измерить или отметить изменение концентра-
ции вещества в ходе химической реакции в растворе. Применяют два вида ин-
дикаторных электродов: 
1) электронообменные металлические электроды; 
2) мембранные (ионоселективные) электроды. 
Электронообменные электроды обычно используются в растворах, в ко-
торых идёт оксилительно-восстановительная реакция, и используются инерт-
ные металлы, такие как платина, золото. Они изготавливаются из плоской ме-
таллической пластинки, скрученной проволоки или металлизированного стек-
ла. В РФ выпускается платиновый электрод марки ЭТПЛ-01М (рис. 109). 
Рис. 109.
Платиновый электрод марки ЭТПЛ-01М 
197

198
Перед погружением в анализируемый раствор важно очистить поверх-
ность металла от оксидов. Такой металлический электрод погружается в кон-
центрированную азотную кислоту на несколько секунд, а затем неоднократно 
промывается водой очищенной. 
Серебряный
 
электрод
. 
Применяется в потенциометрии, в которой участ-
вуют катионы серебра, или в титровании галогенов, роданидов, цианидов тит-
рованным раствором серебра нитрата. После каждого титрования растворов га-
логенидов серебрянный электрод необходимо очистить мягкой наждачной бу-
магой, промыть и насухо протереть. 
Мембранные
 
электроды
. 
Это электроды, потенциал которых линейно за-
висит от десятичного логарифма от активности ионов в растворе. Важнейшая 

жүктеу/скачать 66,35 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: