Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов - Кореиман Я.И.
ISBN 5-89448-184-8
Скачать (прямая ссылка):
Методы количественного анализа:
¦ метод градуировочного графика, который описывает зависимость высоты волны от концентрации h - f(c);
¦ метод стандартных растворов:
¦ метод добавок.
Алтерометрическое титрование основано на зависимости диффузионного тока от объема добавляемого титранта.
Метод амперометрического титрования более универсален, чем прямая вольтамиерометрня, так как определяемое вещество не обязательно должно быть электроактнвпым. Важной отличительной особенностью амперометрического титрования по сравнению с другими методами вольтамперометрии (обязательна электроактивность определяемого вещества) является необходимость окисления или восстановления па электроде хотя бы одного из двух участников реакции или продукта их взаимодействия.
Взаимосвязь между вольтамперными кривыми и зависимостью предельного тока от объема титранта представлена на рис. 29. Определяемое вещество окисляется или восстанавливается на микроэлектроде: чем выше концентрация деполяризатора, тем больше величина предельного диффузионного тока и высота волны (рис. 29, а).
Вели титровать деполяризатор при постоянном потенциале индикаторного электрода Е\ соответствующем предельному диффузионному току, и построить график зависимости величины диффузионного тока от объема титранта, то получится кривая амперометрического титрования (рис. 29, 6). Ома состоит из двух линейных участков, пересечение которых соответствует точке эквивалентности.
а б
Рис. 29. Вольтамперограмма (а) и кривая амперометрического титрования (б) электроактивного вещества с концентрацией
Ci < С2 < Сз при потенциале индикаторного электрода Е'
Условия выполнения анализа:
¦ титрование проводят при постоянном потенциале, соответствующем предельному диффузионному току деполяризатора (Е = const);
¦ в раствор добавляют фоновый электролит, концентрацию и природу которого подбирают предварительно;
¦ для регистрации аналитического сигнала необходима система двух электродов - рабочего (поляризуемого) микроэлектрода и электрода сравнения (неполяризуемого);
¦ скорость перемешивания раствора должна быть постоянной.
Вид кривой амперометрического титрования зависит от электрохимической активности определяемого вещества и титранта или продукта их взаимодействия, а также от приложенного потенциала.
¦ Если определяемое вещество электроактивно (окисляется или восстанавливается), а титрант индифферентен, то на микро-* электроде сразу возникает ток, который при титровании уменьшается, так как вещество вступает во взаимодействие с титран-том, электродная реакция идет в меньшей степени. По окончании химической реакции ток остается постоянным, поскольку титрант на электроде не разряжается (рис.30, а).
276
а б
Рис. 30. Кривые амперометричеекого титрования: электроактивиы а - определяемое вещество; б - титрант; в - определяемое вещество и титрант; г - продукт реакции
¦ Если определяемое вещество индифферентно и не разряжается на электроде, подбирают электроактивный титрант. До точки эквивалентности титрант расходуется на реакцию с определяемым веществом, сила тока остается постоянной. Избыток титранта разряжается на электроде, поэтому возникает диффузионный ток, который увеличивается с повышением концентрации титранта (рис. 30, б),
¦ Если электроактивны и определяемое вещество, и титрант, то при заданном потенциале электрода до точки эквивалентности ток уменьшается вследствие электродной реакции определяемого вещества. После окончания реакции диффузионный ток увеличивается, так как на электроде разряжается титрант (рис. 30, в).
4 Определяемое вещество и титрант индифферентны, но электроактивен продукт их взаимодействия. В начальной точке титрования ток отсутствует. При прибавлении титранта сила
диффузионного тока увеличивается, т.к. образующийся продукт реакции разряжается на электроде. После достижения точки эквивалентности в растворе находятся неактивные вещества, ток остается постоянным (рис. 30, г).
Точку эквивалентности находят по пересечению линейных участков кривой титрования.
Установка для титрования. Для амперометрического титрования необходимы индикаторный электрод, электрод сравнения, микроамперметр с чувствительностью 10'1 А, электролитическая ячейка, магнитная мешалка, бюретка с раствором титранта (рис. 31). Цепь, состоящая из конденсатора и сопротивления, гасит случайные колебания тока.
Рис. 31. Установка для амперометрического титрования: I
микроамперметр: 2 - платиновый электрод; 3 - элекчрол сравнения; 4 - ячейка с раствором; 5 мапштная мешалка; 6 бюретка е пиратом; 7 - копденсаюр; <S сопротивление; 9 - платив
Для амперометрического титрования применяются два электрода: платиновый электрод (стационарный или вращающийся с постоянной скоростью) в качестве рабочею (индикаторного) и хлоридссрсбряный как электрод сравнения. Индикаторный электрод представляет собой плапшовую проволоку диаметром 0,1 -1 мм и длиной до 15 мм, занаяинчю в стеклянную тр\бк> (точечный платиновый электрод). Устройство и принцип работы хло-ридсеребряного электрода описан ранее (с. 253).
