б
Рис. 145.
Удаление сухой безворсовой салфеткой воды очищенной с рН-электрода:
а
— вертикальное удаление;
б
— горизонтальное удаление.
з) на передней приборной панели нажать кнопку Cal — calibration (калиб-
ровка) (рис. 146);
211
212
Рис. 146.
Старт процедуры калибровки прибора
и) берут пробирку с буферным раствором с рН 7,00, в данный раствор
опускаем рН-электрод при перемешивании (рис. 147);
а
б
Рис. 147.
Погружение рН-электрода в калибровочный буферный раствор с рН 7,0:
а
— погружение рН-электрода в пробирку;
б
— убедиться в отсутствии пузырьков воздуха.
Если они есть, то встряхнуть пробирку с калибровочным раствором для их удаления.
к) обратить внимание на жидкокристаллический дисплей. При этом в
верхнем правом углу дисплея мигает значок калибровки — литера «А», пока-
зывающий, что процесс калибровки идёт в режиме реального времени
(рис. 148);
Рис. 148.
Индикация процесса калибровки по первому калибровочному раствору
л) по завершении процедуры калибровки по первому калибровочному
раствору над литерой «А» появится дополнительный значок — значок квадрат-
212
213
ного корня, и значение рН установится на значении 7,0, так как использовался
калибровочный раствор с рН 7,0 (рис. 149);
Рис. 149.
Завершение процесса калибровки прибора
по первому калибровочному раствору с рН 7,0
м) рН-электрод удаляется из первого калибровочного раствора, и остатки
раствора снимаются водой очищенной, и высушивается сухой безворсовой
салфеткой (рис. 150);
а
б
в
Рис. 150.
Извлечение рН-электрода из первого калибровочного раствора
и его очистка от остатков раствора:
а
— извлечение;
б
— промывка;
в
— высушивание.
3) после калибровки по всем трём калибровочным растворам нажимают
крайне левую кнопку и тем самым переходят в предыдущее меню по дисплею
(рис. 151);
213
214
Рис. 151.
Окончание процедуры калибровки прибора
4) в анализируемый раствор опускают рН-электрод и на передней панели
прибора после погружения рН-электрода нажимают зелёную кнопку read («чте-
ние»). Фиксируют полученное значение по анализируемому раствору;
5) рН-электрод промывают водой очищенной, высушивают и снова наде-
вают предохранительный колпачок с 3 моль/л раствором калия хлорида.
2.1.2. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ
МЕТОДОМ ПРЯМОЙ ПОТЕНЦИОМЕТРИИ (ИОНОМЕТРИИ)
При прямой потенциометрии рассчитывают активность или концентра-
цию участника электродной реакции по измерению ЭДС гальванического эле-
мента. Точность прямой потенциометрии зависит от типа индикаторного элек-
трода.
Потенциометрия (ионометрия) в основном используется для измерения
значения рН растворов. Измерение заключается в установлении значения ЭДС
гальванического элемента, состоящего из двух электродов: индикаторного и
электрода сравнения — стандартного электрода с известным значением элек-
тродного потенциала. В качестве индикаторного электрода используют стек-
лянный электрод, в качестве электрода сравнения — хлорсеребряный электрод.
В данном случае создаётся электрохимическая ячейка, состоящая из химиче-
ского стакана с анализируемым раствором, рН которого следует определить;
стеклянного электрода, присоединённого к отрицательному полюсу, хлорсе-
ребряного электрода — к положительному полюсу источника питания (потен-
циометра).
Практические рекомендации по использованию составляющих элек-
трохимической ячейки.
Перед анализом стеклянный электрод следует выдер-
жать в воде очищенной хотя бы 5 мин. Лучше вместо воды очищенной исполь-
зовать 0,1 моль/л раствор кислоты хлористоводородной. Нельзя вытирать стек-
лянный электрод фильтрами или иными материалами. Это может привести к
повреждению гелевого покрытия. При переходе от раствора к раствору доста-
точно промыть струёй воды очищенной. Хранить стеклянный электрод следует
в 0,1 моль/л растворе того вещества, который анализируется именно этим элек-
тродом. При использовании неводных растворителей стеклянный электрод
также вымачивается в неводном растворителе. При загрязнении белковыми или
иными отложениями поверхности стеклянного электрода можно очистить хро-
214
215
мовой смесью или растворами ферментов. Если после поверки электродная
функция стеклянного электрода исчезла, то можно восстановить её травлением
в течение 2 мин 5%-ным раствором кислоты фтороводородной (плавиковой)
или удалением набухшего слоя гелевого покрытия с последующим вымачива-
нием в воде очищенной.
Прямая потенциометрия может осуществляться тремя методами:
1) метод градуировочного графика;
2) метод стандарта;
3) метод добавки.
Прямая потенциометрия методом градуировочного графика
Метод основан на установлении зависимости потенциала индикаторного
электрода от активности (концентрации) раствора с последующим использова-
нием для анализа рабочих растворов.
График строят в координатах «
Е
—
pX
» или «
Е
—
С
» при использовании
стандартных растворов определяемого вещества. Часто используют способ по-
степенного разбавления стандартного раствора определяемого вещества рас-
творителем. Потенциал индикаторного электрода зависит от активности опре-
деляемого иона. Метод градуировочного графика прямой потенциометрии ис-
пользуется часто для измерения рН растворов веществ.
Прямая потенциометрия методом градуировочного графика является са-
мым простым ионометрическим методом анализа. Процедура анализа состоит
из двух этапов и включает в себя градуировку хлоридселективного электрода
относительно электрода сравнения и проведения измерений в пробах. Значения
потенциала измеряют с помощью хлоридселективного электрода в паре с хло-
ридсеребряным электродом сравнения с дополнительным солевым мостиком,
заполненным раствором KNO
3
.
Градуировка состоит в измерении потенциала хлоридселективного элек-
трода в стандартных растворах с известным содержанием хлорида. По резуль-
татам измерений строится график. Собственно, анализ состоит в измерении по-
тенциала электрода в пробе и вычисления содержания хлорид-ионов по градуи-
ровочному графику. Поскольку градуировочный график представляет собой
прямую линию, то произвести расчеты по найденному потенциалу несложно.
Пример 111.
Включим прибор в сеть и нажмем клавишу «On/Off» на па-
нели рН-метра. На индикаторе должны появиться цифры. Выбираем режим из-
мерения mV, нажимая клавишу «mV/pH». На индикаторе должен отражаться
символ «mV».
Приготовляют стандартные растворы, содержащие соль NaCl в разных
концентрациях (5×10
–5
–10
–3
моль/л или 3–4,3 pX) и соль KNO
3
, концентрация
которой во всех стандартных растворах одинакова. Концентрация KNO
3
(более
10
–2
моль/л) в 10–20 раз больше концентрации NaCl. Это необходимо для того,
чтобы ионная сила в растворах была одинакова и коэффициенты активности
ионов тоже были одинаковы. Каждый стандартный раствор (около 50 мл) по-
мещают в стаканчик на 100 мл. Затем в стаканчик погружают электроды, якорь
215
216
магнитной мешалки и включают магнитную мешалку. После установления ста-
бильных показаний прибора величину потенциала с точностью
±
0,1 мВ следует
записать.
По результатам измерений строят градуировочный график в координатах
Достарыңызбен бөлісу: |