Кондуктометрія

Кондуктометрія грунтується на здатності розчинів електролітів проводити електричний струм. Сила електричного струму, що проходить через розчин, залежить від концентрації електроліту – чим більше йонів електроліту знаходиться в розчині, тим більший струм. Здатність електролітів проводити електричний струм в розчинах оцінюють значенням електропровідності L - величини, оборотній опору R; L = L/ R.

Електропровідність розчину залежить від природи електроліту, його температури і концентрації розчиненої речовини. Електропровідність розбавлених розчинів обумовлена рухом катіонів і аніонів, що відрізняються різною рухливістю.

З підвищенням температури електропровідність збільшується, оскільки збільшується рухливість йонів. При даній температурі електропровідність розчину електроліту залежить від його концентрації: як правило, чим вище концентрація, тим більша електропровідність. Отже, електропровідність даного розчину служить показником концентрації розчиненої речовини і обумовлюється рухливістю йонів.

У простому випадку кондуктометричного кількісного визначення, коли в розчині міститься тільки один електроліт, будують графік залежності електропровідності розчину аналізованої речовини від його концентрації. Визначивши електропровідність досліджуваного розчину, за графіком знаходять концентрацію аналізованої речовини.

Кондуктометричний аналіз проводять за допомогою кондуктометрів – приладів, що вимірюють опір розчинів.

Кондуктометрію (аналіз за електричною провідністю) використовують для визначення концентрації розчинених солей у питних водах і водах для теплообмінного обладнання (пряма кондуктометрія).

Кондуктометричне титрування. В комірку з електродами наливають розчин для аналізу, комірку розмішують на магнітній мішалці і додають рівними порціями титрант. Після додавання кожної порції титранту заміряють електропровідність розчину і відкладають на графіку залежність між електропровідністю і об'ємом титранту. В точці еквівалентності наступає перегин кривої титрування.

Характер кривих кондуктометричного титрування залежить від рухо­мості йонів титрованої речовини і титранту. Наприклад, при титруванні НСІ розчином NаОН в міру титрування концентрація Н⁺ зменшується і електропровідність спадає. При появі надлишку NаОН електропровідність розчину знову зростає. Кондуктометрія знайшла застосування в аналізі каламутних і забарвлених розчинів речовин, при визначенні слабких кислот і основ, слабо концентрованих розчинів речовин. Кондуктометричним титруванням визначають суміші кислот у водному та водно-органічному середовищах, численні катіони й аніони; титруванням розчином ВаС1₂ визначають сульфати, хромати, оксалати, карбонати, цитрати; трилоном Б за різних значень рН аналізують суміші катіонів металів без попереднього їх розділення.

Похибка кондуктометричного титрування без термостатування розчинів зазвичай оцінюється величиною приблизно в ± (2 - 3) %. Особливе значення взагалі для кондуктометричних вимірювань має температура у зв'язку з досить великим температурним коефіцієнтом електричної провідності: зміна температури на 1° С викликає зміну електричній провідності на 2 - 3 %. Термостатування розчинів істотно збільшує точність методу.

Основною перевагою методу високочастотного титрування є можливість аналізу будь-яких агресивних середовищ, оскільки електроди з аналізованим розчином не стикаються. Електроди можна помістити, наприклад, із зовнішнього боку трубопроводу, по якому протікає рідина, і отримувати таким чином інформацію про склад розчину в будь-який момент часу. Методом високочастотного титрування з успіхом можуть бути проаналізовані різного роду каламутні розчини, завислі речовини, емульсії, кольорові розчини.