Лекція 15: Кондуктометрія та кондуктометричне титрування. Мета: Засвоїти основи кондуктомтрії.

План:

36. Основи кондуктометрії.

37. Кондуктометричне титрування.

38. Полярографія та амперметрія.

39. Контрольні питання.

38. Основи методу

Кондуктометрія об’єднує методи, що ґрунтуються на вимірюванні електричної провідності або електричного опору, які змінюються залежно від вмісту або складу досліджуваної речовини в розчині.

Прямий кондуктометричний метод аналізу ґрунтується на безпосередньому визначенні вмісту речовини за електропровідністю. Він передбачає приготування серії стандартних розчинів, вимірювання електропровідності для кожного з них, побудову градуювального графіка за цими даними та знаходження вмісту визначуваної речовини графічною інтерполяцією.

Незважаючи на високу точність і простоту вимірювань, прямий кондуктометричний метод аналізу не знайшов широкого використання в практиці аналітичних лабораторій. Це пов’язано з тим що метод недостатньо селективний. Домішки сторонніх електролітів значно змінюють значення провідності, та як наслідок, результати аналізу.

Перенесення електрики в розчинах електролітів відбувається завдяки іонам. Як і всі провідники, розчини електролітів характеризуються певним опором. Величина, обернена опору, називається електропровідністю.

W – електропровідність розчину Ом^-1 або См

Питома електропровідність – це електропровідність розчину, який міститься між електродами, площею 1 см² на відстані 1 см один від одного. Залежність між провідністю та питомою електропровідністю можна виразити формулою:

æ = WL/S

æ = питома електропровідність, Ом^-1 см^-1

L/S – стала електролітичної комірки

При підвищенні концентрації електроліту питома електропровідність спочатку збільшується. А при великих концентраціях дещо зменшується. При збільшенні температури питома електропровідність зростає.

Еквівалентна електропровідність λ це питома електропровідність віднесена до числа еквівалентів у 1 см³ розчину.

λ = æ 1000/С

С – концентрація розчиненої речовини, моль/ см³.

Еквівалентна електрична провідність є провідністю шару розчину електроліту товщиною 1 см, який міститься між двома електродами з такою площею, при якій можна між ними розмістити об’єм розчину, який містить один еквівалент розчиненої речовини. Еквівалентна електропровідність збільшується зі зменшенням концентрації речовини і досягає при розведенні розчину певного граничного значення.

39. Кондуктометричне титрування.

Метод ґрунтується на визначенні вмісту речовини за допомогою кривої кондуктометричного титрування. Під час имирування в результаті хімічної реакції. Яка проходить у розчині, змінюється іонний склад розчину і, як наслідок. Його електропровідність. Тому вимірюючи останню. Можна визначити еквівалентну точку в процесі титрування, якщо є помітна різниця між електропровідністю початкового розчину та продукту реакції.

У кондуктометричному титрування використовують в основному кислотно-основні реакції та реакції осадження.

Метод використовується для визначення індивідуальних речовин і аналізу різноманітних сумішей в їх числі забарвлених і каламутних розчинах. В присутності окисників та відновників, як у концентрованих так і в розбавлених розчинах.

Кондуктометрією контролюють процес очищення води. Кондуктометричним титрування м можна визначати загальну твердість води.

В деяких технологічних процесах харчової промисловості застосовують кондуктометричні датчики.

Кондуктометричне титрування розчином ЕДТА застосовують для визначення концентрації катіонів різних металів.

Метод високочастотного титрування застосовується у контролі харчових виробництв для визначення титрованої кислотності.

40. Полярографія та амперметрія.

Вольтамперометрія об’єднує методи, які ґрунтуються на визначенні кривих залежності сили струму від напруги, яка накладається ззовні на електроди в процесі електролізу досліджуваного розчину. Вольтамперометрія включає полярографію і амперметричне титрування. Полярографія – різновид вольтамперометрії, пов'язаний з використанням ртутного крапельного електрода.

В методі полярографії поляризаційні криві отримують за допомогою двох електродів: поляризованого (малого розміру) і неполяризованого (великого розміру). Як такий. Що поляризується, найчастіше використовують ртутний крапельний електрод, а як неполяризований – велику поверхню ртуті, або каломельний електрод.

Поляризаційна крива (полярограма) дає можливість досліджувати яксний аналіз речовин та їх концентрації.

Інтегральна та диференціальна форма полярограм

На диференціальній полярограмі потенціали піків це якісна характеристика речовини. А висоти або площа піків – кількісна характеристика.

Амперметричний аналіз – інструментальний метод титриметричного аналізу, в якому встановлення моменту еквівалентності ґрунтується на вимірювання дифузійного струму, що змінюється в процесі титруванні. В процесі амперметричного титрування після додавання окремих порцій реактиву відмічають силу струму при напрузі, яка відповідає граничному струму. За отриманими даними будують криву амперметричного титрування в координатах сила струму – об’єм титр анту і графічно знаходять точку еквівалентності, яка є точкою перетину кривої.

41. Контрольні питання

89. На чому базується метод кондуктометрії?

90. Що таке кондуктометричне титрування?

91. Електропровідність, питома електропровідність, еквівалентна електропровідність.

92. Полярографія. Що є якісною та кількісною характеристикою речовини в полярографії?

93. Амперметричне титрування.