Потенциометрический метод анализа

Потенциометрический метод анализа основан на измерении потенциалов электродов, погруженных в титруемый раствор.Если в объемном методе анализа для обнаружения конца титрования пользуются различными индикаторами, то в потенциометрическом методе эквивалентную точку определяют при помощи "скачка потенциала" индикаторного электрода.Потенциал индикаторного электрода определяется известным уравнением Нернста и находится в прямой зависимости от логарифма концентрации определяемого иона.В окислительно-восстановительных реакциях потенциал индикаторного электрода пропорционален логарифму отношения концентрации окисленной формы к концентрации восстановленной формы.Во многих случаях окислительно-восстановительных реакций потенциал индикаторного электрода зависит не только от концентрации окисленной и восстановленной формы, но и от концентрации ионов водорода, причем чем больше концентрация ионов водорода, тем больше и скачок потенциала в эквивалентной точке. Вот почему для увеличения скачка потенциала при потенциометрическом методе определения хрома в титруемый раствор дополнительно вводят серную кислоту.В потенциометрическом методе анализа титрование производится с двумя электродами. Электрод, который реагирует на изменение концентрации определяемого иона в растворе, называется индикаторным. Другой электрод является индиферентным по отношению к титруемым ионам. Он служит только для определения потенциала индикаторного электрода и называется электродом сравнения. Наиболее распространенным электродом сравнения является каломельный электрод. Каломельный электрод состоит из небольшого количества ртути, покрытой тонким слоем твердой каломели и погруженной в раствор хлорида калия, который может быть 0,1-н., 1-н. или насыщенным.В потенциометрическом титровании используются окислительно-восстановительные реакции, реакции осаждения и комплексообразования, а также изменение в результате реакции рН раствора.Индикаторный электрод выбирают в каждом отдельном случае в соответствии с типом реакции, лежащей в основе потенцио-метрического титрования. Любой металлический электрод, находящийся в равновесии со своими ионами, будет принимать потенциал, зависящий от концентрации ионов этого металла в растворе. Однако в обычных условиях многие металлические электроды покрываются на воздухе пассивирующей окисной пленкой и не реагируют на концентрацию своих ионов. К таким металлам относятся все металлы, более активные, чем водород. Кроме того, металлические электроды нельзя применять, если в растворе находятся ионы более благородного металла, чем металл индикаторного электрода. Например, алюминиевый электрод не пригоден в качестве индикаторного, если в испытуемом растворе, кроме алюминия, присутствуют ионы меди. В этом случае медь осаждается на алюминиевом электроде и электрод становится нечувствительным.

50. Влажность, её основные понятия. Измерение влажности газов.

           Методы измерения влажности газов, весьма многочисленные и разнообразные, укрупненно могут быть подразделены на специфичные, т.е. применимые только для определения паров воды (иногда и паров других веществ) в газах, и неспецифичные, т.е. модификации общих физических методов газового анализа, предназначенные для решения частной задачи определения влажности газов.

Наибольшее значение, особенно для промышленного контроля, имеют специфичные методы. Для них характерно использование конденсированной фазы, по роду которого они делятся на два больших класса: 1) по образованию (или по условиям образования) конденсированной фазы из водяного пара газовой фазы и 2) по обратному воздействию (реакции) водяного пара газовой фазы на конденсированные системы.

К первому классу относятся 2 группы методов. Методы на основе полной конденсации водяного пара из пробы и методы на основе термодинамических свойств, характеризуемые диаграммой «давление – температура». При использовании метода полной конденсации водяной пар из пробы анализируемого газа переводится из газовой фазы в конденсированную в результате химической реакции со вспомогательным сорбентом, или в результате образования раствора со вспомогательным реагентом, например крепкой H2SO4, или в результате хемосорбции (например, CaCl2 или P2O5), или путем вымораживания. О количестве сконденсировавшегося водяного пара чаще всего при автоматизированных измерениях судят, определяя вызванные конденсацией: а) тепловой эффект реакции сорбции или образования раствора; б) изменение физических свойств образующего водный раствор вспомогательного реагента, например электропроводности водного раствора H2SO4.

Один из влагомеров типа «а» состоит из двух трубок, по которым протекают две параллельные струи потока жидкого сорбента влаги. По правой трубке противотоком барботирует анализируемый на влагу газ. Разность температур двух потоков, обусловленная поглощением влаги из газа, выходящего после этого наружу, измеряется дифференциальной термобатареей. Пределы измерения прибора такого типа (модель «Термо-флукс», Германия) от 0 до 0,3% объемных единиц (минимум) и до 3,3% объемных едниниц (максимум). Прибор не требует электрического питания и взрывобезопасен. Аналогично устроен влагомер типа «б».

 

Методы, основанные на термодинамических свойствах, характеризуемых диаграммой «давление – температура» для водяного пара, в частности на зависимости парциального давления пара от температуры , разделяются на 2 подгруппы:

1) Измерение давлений пара и газа в двух различных точках диаграммы p – T для водяного пара. Этот метод применим для высоких влажностей и для парогазовых смесей низкого давления (т.е. для высоких парциальных давлений водяного пара), он позволяет определить точку росы. Его недостаток – необходимость точного (до 0,2 мм рт. ст.)измерения давлений и последующих графоаналитических расчетов. Метод представляет интерес для измерения влажности сильно запыленных газов.

2) Температурно-конденсационный метод, или метод определения температуры точки росы. Он имеет большое практическое значение, в частности для измерения невысоких влажностей газов.

Ко второму классу (реакция водяного пара на конденсированные системы) относятся методы: а) психометрический, основанный на зависимости охлаждения чистой воды, испаряющейся в газовое пространство, от влажности последнего; б) температурно-равновесный, основанный на зависимости разности упругостей водяного пара над насыщенным водным раствором гигроскопической соли и над чистой водой от влажности объема газа, соприкасающегося с раствором; в) методы, основанные на зависимости физических свойств твердых гигроскопических тел от влажности газа (воздуха), с которыми они находятся в состоянии динамического гигротермического равновесия. Наиболее широкое применение из этой группы получили методы дилатометрические (основанные на изменении линейных размеров) и электрохимические

 

 

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться: