Вопрос 36.Ионоселективные электроды- электроды 4 рода. Стеклянный электрод. Преимущества и недостатки. Применение.

Ионоселективные электроды (ИСЭ), чувствительные к катионам и анионам, представляют собой электрохимические системы, в которых потенциал определяется процессами распределения ионов между мембраной и раствором.

Мембрана разделяет два раствора (исследуемый и стандартный), содержащие ионы, способные проникнуть в мембрану и двигаться в ней. Стандартный раствор содержит только один вид мембраноактивных ионов A⁺. Состав стандартного раствора неизменен. В настоящее время широко применяются ИСЭ с четко выраженной избирательностью к большому числу катионов и анионов.

Наиболее распространенными ИСЭ являются стеклянные электроды. Стекло рассматривается как твердый электролит, способный вступать в ионное взаимодействие с раствором. Стекла, содержащие катионы Na, Li, Ca, обладают сродством к ионам  , введением в состав стекла оксидов Al и B удалось создать ИСЭ для ионов  ,  ,  Li⁺, Ag⁺, Tl⁺ и др.

Стеклянный электрод для определения концентрации   состоит из стеклянного тонкостенного шарика, припаянного к стеклянной трубке. В шарик налит раствор HCl (внутренний раствор,   моль∙л^–1), в который опущен хлорсеребряный электрод. При погружении стеклянного электрода в раствор с измеряемой концентрацией H⁺(внешний раствор) между мембраной и исследуемым раствором (р) происходят процессы ионного обмена: 

приводящие к разности потенциалов.

Потенциал стеклянного электрода равен 

Стеклянные электроды обычно используют для определения pH.

Вопрос 37.Потенциометрическийметод определения рН, активности и коэффициента активности ионов, энергии Гиббса и константы химического равновесия.

Определение рН. Водородным показателем (рН) называется отрицательный десятичный логарифм активности ионов водорода. Измерение рН заключается в сравнении потенциала индикаторного электрода, погруженного в испытуемый раствор, с потенциалом того же электрода в стандартном буферном растворе с известным значением рН.

Потенциомет­рическое определение рН заключается в измерении ЭДС эле­мента, состоящего из двух электродов: индикаторного, потен­циал которого зависит от активности ионов водорода, и электрода сравнения - стандартного электрода с известной величи­ной потенциала.

В качестве индикаторных электродов для измерения рН на практике применяют стеклянный и хингидронный электроды. В отдельных случаях в качестве индикаторного электрода можно использовать водородный электрод.

Для измерения рН применяют высокоомные потенциометры различных систем или pH-метры, шкала которых градуиро­вана в милливольтах или непосредственно в единицах рН. Калибровка и проверка pH-метров проводится по стан­дартным буферным растворам.

При измерении рН контролируемых растворов отсчет вели­чины рН по шкале прибора производят после того, как показа­ния прибора примут установившееся значение. Время уста­новления показаний определяется буферными свойствами и температурой раствора (обычно время установления показа­ний не превышает 2 мин).

Определение рН проводят при 25+2º С, в противном случае необходимо сделать соответствующие поправки.

При измерении рН сильно кислых и сильно щелочных рас­творов при температурах близких к 0º С, или при измерении рН растворов с очень малой буферной емкостью (например, дистиллированной воды) время установления показаний мо­жет достигать нескольких минут.

При измерении рН в неводных и смешанных раствори­телях, а также в некоторых коллоидных системах следует иметь в виду, что полученные значения рН являются услов­ными.