ІОНОМЕТРИЧНИЙ АНАЛІЗ

ІОНОМЕТРИЧНИЙ АНАЛІЗ ґрунтується на визначенні концентрації досліджуваного іона за величиною електрорушійної сили (ЕРС) електрохімічного кола:

Як індикаторний електрод використовують електрод, селективний до досліджуваного іона. В І.а. використовують два типи індикаторних електродів: окисно-відновні електроди (платиновий) та іоноселективні (див. Іоноселективні електроди). Як електрод порівняння використовують електрод, потенціал якого має стале значення (насичений хлорсрібний електрод). Для вимірювання ЕРС електрохімічного кола застосовують іономіри (див. Іономір), а також спеціальні високоомні мілівольтметри. ЕРС кола (Е) дорівнює різниці потенціалів електрода порівняння (Е_пор) та індикаторного (Е_інд):

Е = Е_пор — Е_інд + Е_д,

де Е_д — дифузійний потенціал, що виникає на межі розділу двох рідинних фаз електрохімічного кола.

Якщо виразити Е_інд через рівняння Нернста і врахувати співвідношення a = f · C (f — коефіцієнт активності, С — концентрація досліджуваного іона), то одержимо вираз:

де Е₀ — стандартна ЕРС електрохімічного кола.

Після перетворення отримуємо рівняння:

E = B – SlgC.

Для визначення концентрацій за виміряною величиною ЕРС в іонометрії найчастіше використовують два методи: метод градуювального графіка та метод добавок. При використанні методу градуювального графіка готують серію стандартних розчинів. Виміряють ЕРС ланцюга зі стандартними розчинами і будують графік у координатах: ЕРС — lgC. Потім вимірюють ЕРС ланцюга з досліджуваним розчином і за графіком визначають його концентрацію. У стандартні та досліджувані розчини попередньо вводять індиферентний електроліт із високою концентрацією (≥1 М) для утворення постійної іонної сили розчину. В деяких випадках градуюють безпосередньо шкалу іономіра.

При використанні методу добавок вимірюють ЕРС ланцюга з досліджуваним розчином, а потім у нього вводять точно відомий об’єм (добавку) стандартного розчину та знову вимірюють ЕРС. За величиною зміни ЕРС розраховують концентрацію досліджуваного розчину:

C_x = ΔC(10^ΔE/S – 1^–1),

де ΔС — кількість добавки; ΔЕ — зміна ЕРС на введення добавки ΔС; S — крутизна електродної функції індикаторного електрода.

І.а. характеризується експресністю, простотою виконання, відсутністю необхідності використання реагентів. Відносна невизначеність аналізу становить 2%.

Корыта И., Штулик К. Ионоселективные электроды. — М., 1989; Никольский Б.П., Матерова Е.А. Ионоселективные электроды. — Л., 1980; Юинг Г. Инструментальные методы химического анализа. — М., 1989.