Общая характеристика метода

Кондуктометрические методы характеризуются высокой экспрессностью, простотой и доступностью измерительных приборов, удобством работы и достаточной точностью. Ценной особенностью кондуктометрических методов является возможность проведения автоматического и дистанционного анализа. Прямые кондуктометрические измерения имеют погрешность 1…2 ٪ , при соблюдении специальных условий она снижается до 0, 2 ٪ .

Погрешность кондуктометрического титрования без термостатирования растворов обычно оценивается величиной приблизительно 2…3 ٪ .Особое значение для кондуктометрических имеет температура в связи с довольно большим температурным коэффициентом электрической проводимости: изменение температуры на 1⁰ вызывает изменение электрической проводимости на 2…3٪ . Термостатирование растворов существенно увеличивает точность метода.

Основным достоинством метода высокочастотного титрования является возможность титрования любых агрессивных сред, так как электроды с анализируемым не соприкасаются. Электроды можно поместить, например, с наружной стороны трубопровода, по которому протекает жидкость, и получать, таким образом, информацию о составе раствора в любой момент времени. Методом высокочастотного титрования с успехом могут быть проанализированы различного рада мутные растворы, взвеси, эмульсии, окрашенные растворы и т. д .

Вопросы

1. Измерение какого свойства лежит в основе кондуктометрического анализа? В каких единицах это свойство измеряется и с помощью каких устройств?

2. Какие свойства в кондуктометрии принято обозначать символами  и ?

3. Как практически определяют концентрацию методом прямой кондуктометрии? Почему в основном используется графический путь решения? Какой вид имеет градуировочный график?

4. Какие определения невозможно выполнить методом прямой кондуктометрии: а) определение качества дистиллированной воды; б) содержания натрия и калия в морской воде; в) общего содержания примесей в технической серной кислоте; г) общего содержания солей в минеральных водах? Ответ поясните.

5. Охарактеризуйте основные узлы прибора для кондуктометрического титрования.

6. Изобразите и объясните ход кривой титрования смеси сильной и слабой кислот щелочью (на любом конкретном примере). Как найти объемы, пошедшие на титрование каждого из компонентов?

7. Как находят точку эквивалентности, если на кривой титрования нет четко выраженного излома?

8. Какие из перечисленных достоинств следует отнести к методу кондуктометрического титрования: а) высокая точность; б) высокая чувствительность; в) возможность титрования мутных и окрашенных растворов; г) возможность анализа смесей двух веществ без предварительного разделения; д) возможность титрования в присутствии посторонних электролитов?

9. В чем сущность высокочастотного титрования? Каковы особенности измерительной аппаратуры высокочастотного титрования?

10. Какие виды кондуктометрии используются в анализе?

Вольтамперометрический метод анализа Основные законы и формулы

Методы анализа, основанные на расшифровке поляризационных кривых (вольтамперограмм), получаемых в электролитической ячейке с поляризующимся индикаторным электродом и неполяризующимся электродом сравнения, называют вольтамперометрическим. Вольтамперограмма позволяет одновременно получить качественную и количественную информацию о веществах, восстанавливающихся или окисляющихся на микроэлектроде (деполяризаторах), а также о характере электродного процесса.

В качестве поляризующегося микроэлектрода часто применяют ртутный капающий электрод, а сам метод называют в этом случае полярографией, следуя термину, который предложил Я. Гейровский, разработавший этот метод в 1922 г.

Источником постоянного тока (1) служит выпрямленный переменный сетевой ток. Положительный полюс источника тока через реостат (2) соединен с анодом (5) ртутью - налитой на дно электролизера (4). Отрицательный полюс источника постоянного тока через амперметр (А) соединен с капающим ртутным катодом (3). Напряжение в электрической цепи измеряется вольтметром (В). В ходе анализа измеряют величину тока. Особенность этой классической схемы – очень большое различие площадей поверхности электродов.

В полярографии анализируемый раствор помещают в электролизер. Ртутный катод является рабочим (индикаторным) электродом, ртутный анод служит в качестве электрода сравнения. Перемещение ионов из объема анализируемого раствора к электроду может быть осуществлено путем диффузии и миграции. Указанные процессы обусловливают возникновения полярографических токов: диффузионного (I_d ) и миграционного (I_m). Миграционный ток в отличие от диффузионного не связан с концентрацией восстанавливающегося иона.

Зависимость силы диффузионного тока от концентрации восстанавливающихся ионов от концентрации была теоретически обоснована и экспериментально проверена Ильковичем.

I_d = 605z D^1/2 m ^2/3 t^1/6 c,

где z- заряд иона; D – коэффициент диффузии; m – масса ртути, вытекающей из капилляра за 1 с, мг; t – время образования капли (периода капания), с; с –концентрация восстанавливающихся ионов, моль/ л.

В практике количественного полярографического анализа коэффициент пропорциональности межу концентрацией вещества и силой диффузионного тока обычно устанавливают с помощью стандартных растворов. При постоянных условиях полярографирования уравнение Ильковича переходит имеет вид:

I_d = k c .