Державний вищий навчальний заклад

“Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника”

Кафедра органічної та аналітичної хімії

Методичні вказівки і інструкція

до виконання лабораторної роботи з курсу

“Аналітична хімія” (інструментальні методи аналізу)

Лабораторна робота №11

Вимірювання рН водних розчинів

методом іонометрії

Затверджено на засіданні кафедри органічної та аналітичної хімії

(протокол № 1 від “28” серпня 2012 р.)

Завідувач кафедрою _____________ Миронюк І.Ф.

Підготувала доцент _____________ Федорченко С.В.

Івано-Франківськ

2012

Лабораторна робота 11

1. ТЕМА: потенціометричний метод аналізу.

2. МЕТА: освоїти методику роботи на рН-метрі, методику прямих потенціометричних визначень, визначити методом іонометрії рН буферних розчинів і грунтової витяжки.

2.1. У результаті проведення лабораторного заняття студенти повинні:

знати

• поняття “іонометрія”, “потенціал”, “електрод”, “електродний потенціал”, “гальванічний елемент”, “рівняння Нернста”, “активність”, “електрорушійна сила”, “індикаторний електрод”, “електрод порівняння”, “водневий показник”;

• призначення складових частин та принцип роботи рН-метра рН-150МІ і напрямки його використання; технічні характеристики приладу;

• методику проведення калібрування рН-метра;

• методику проведення визначень рН;

• техніку безпеки при проведенні експериментів;

вміти

- провести калібрування рН-метра;

• визначити рН досліджуваних розчинів прямим вимірюванням;

• виконувати вимоги безпечної роботи з хімічними об’єктами.

2.2. Самостійна робота на занятті:

- фронтальне опитування, виконання тестових або індивідуальних завдань (перевірка домашньої самопідготовки);

• аналіз та обговорення основних питань, корекція вихідного рівня знань;

• виконання лабораторної роботи;

• обговорення та математична обробка експериментальних результатів;

• обговорення висновків та оформлення протоколу (залік лабораторної роботи).

2.2.1. Питання для самостійної підготовки:

1. Потенціометричний метод аналізу.

2. Рівняння Нернста.

3. Поняття про індикаторні електроди. Скляний електрод.

4. Хлоросрібний електрод.

5. Водневий показник, його експериментальне визначення.

3. РЕАКТИВИ І ОБЛАДНАННЯ:

1. Стандарт-титри для приготування буферних розчинів – 3 шт.

2. Дистильована вода

3. Зразки грунту – 100 г.

4. Мірна колба місткістю 1 л – 3 шт.

5. Мірна колба місткістю 250 мл з корком – 3 шт.

6. Лійка – 3 шт.

7. Водоструменевий насос – 1 шт.

8. Хімічна склянка місткістю 200 мл – 3 шт.

9. Фільтрувальний папір

10. рН-метр рН-150МІ.

11. Лабораторні ваги.

4. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

4.1. Електрохімічні методи аналізу

Електрохiмiчнi методи (ЕХМА) – це методи якісного і кількісного аналізу речовин у газуватому, рідкому або твердому стані, які ґрунтуються на електрохімічних явищах у досліджуваному середовищі або на межі поділу фаз і супроводжуються зміною структури, хімічного складу та концентрації.

В основі електрохімічних визначень лежать процеси, які відбуваються на електродах або в міжелектродному просторі при виникненні потенціалу або при пропусканні електричного струму через розчин.

Аналітичним сигналом є електричний параметр (різниця потенціалів, сила струму, кількість електрики тощо), величина якого залежить від концентрації і природи визначуваного компонента.

За вимірюваним електричним параметром системи, ЕХМА поділяють на потенціометрію (вимірюють рівноважний електродний потенціал Е, В при І=0 А), вольтамперометрію (вимірюють силу струму І, А як функцію від накладеного ззовні Е, В), кулонометрію (вимірюють кількість електрики Q, Кл при І=const або Е=const) та електрогравіметрію (вимірюють масу компонента m, г при І=const або Е=const), кондуктометрію (вимірюють електричний опір розчину κ , См.см^-1 при І~ (1000 Гц).

ЕХМА вирізняються високою чутливiстю, точнiстю, простотою апаратури, можливiстю автоматизацiї. Область застосування цих методів досить широка та включає дослідження твердих речовин, розчинів, емульсій та суспензій, заморожених розчинів, полімерів, мембран, в тому числі на основі полімерів, а також систем рідина/рідина, біологічних систем на основі ферментів або культури бактерій.