П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Полярография находит широкое применение в контрольно-аналитических лабораториях фармацевтических и биологических научноисследовательских учреждений. дмперометрнческое тнтрование Основано на измерении диффузионного тока, изменяющегося в процессе титрования. Титруют при постоянном потенциале, соответствующем области предельно~о диффузионного тока анализируемого вещества. Точку эквивалентности определяют по излому кривой зависимости силы тока от объема прибавленного титранта. Принципиальная схема установки для амперометрпческого тнтрования та же, что и для полярографического анализа. В состав установки входят: источник постоянного то.
ка, вольтметр, рсохорд, гальванометр с шуптом, электроЛизер, индикаторный элскгрод и электрод сравнения, соединеный с электролизсром соленым мостиком (агар-агар с КС! или К?чОз), Для титрования применяют микробюрстяу. Раствор перемешивают вращающимся твердым электродом (платиновым, серебряным, вольфрамовым, танталовым, серебряным-амальгамированным). Лмперометрическос титрование обладает большой чувствительностью.
Оно позволяет проводить определения малых количеств вещества в разбав пенных растворах (до 10 ' моль/л). Быстрота и точность определений достигается тем, что для построения кривой титрования достаточно зафиксировать несколько точек вдали от точки эквивалентности, т. е. когда в растворе имеется избыток одного из реагирующих веществ. Амперометрическое титрование позволяет проводить определения в мутных и цветных растворах. Титрованпе используют для измерения некоторых физико- з66 химических величин: произведения растворимости осадков:, констант нестойкости комплексных ионов и др, Методом амперометрического тптрования определяют практически все элементы периодической системы Д, И.
Менделеева, а также многие органические вещества, обладающие окислительно-восстановительными свойсте вами. Контроявнвве вопросы Ь На чем основано потепцнометрнческое тнтрованне? 2. Как устроевз капомеявный электрод? 3. Как определяют потенцнометрнческн марганец в цветных сплавах? 4. На чем основан купонометрическнй анализе 5 На чем основано кондуктометрнческое тнтрованне? 6. На чем основам полярографическнй анализ? 7. Какие нещества анализируют полярограв фическим анализом? 8. Что такое амперометрическое титрованне? $ 81. Измерение рН Для электрометрнческого определения рН применяют' рН-метры со стеклянными электродами. Измеряют рН в растворах, содержащих тяжелые металлы, окислители и восстановители, в коллоидных растворах и эмульсиях„ а также в цветных растворах, в которых индикаторное оп-. ределение рН невозможно.
Определение рН со стеклянным электродом основано на измерении ЭДС элемнта, обратимого относительно ионов водорода. Потенциал поверхности стекла, соприкасающегося с раствором кислоты, зависит от рН раствора. Это свойство стекла используется в стеклянных электродах — индикаторах рН.
Стеклянный электрод обычно имеет форму пробирки, донная часть которой выполнена в виде тонкой стеклянной пластинки или в виде шарика с толшиной стен нок не более 0,01 мм. В качестве электрода сравнения используют каломельный электрод. Этот электрод представляет собою сосуд, на дне которого находится ртуть, соединенная с цепью платиновой проволочкой. Над ртутью находится каломсльная' паста с кристаллами КС1, сверху насыщенные растворы КС! и каломели (НКзС!з). Контакт электрода с исследуемым раствором происходит через тонкое асбестовое волокно. Каломельный электрод сравнения можно применять для измерения рН при температуре не выше 60'С; нельзя измерять рН растворов, содержащих фториды.
Прибор рН-метр проверяют и настраивают всегда по' тому буферному раствору, рН которого близок к рН исследуемого раствора. Например, для измерения рН в области от 2 до 6 применяют стандартный буферный раствор с рН 4,62. рН-метр, милливольтмвтр рН-340 с датчикам ДЛ-02 Предназначается для определения рН и окислительновосстановительных потенциалов. На передней панели прибора (рис. 57) находится шкала 1, градуированная в единицах рН н мВ. Включают прибор в сеть 220 В с помощью сетево~о шнура; ручкой 4 включают питание, при этом загорается контрольная лампочка 9 со светофильтром. В правой части панели установлены два переключателя 5 и 7 для включения прибора на род работы н на требуемый предел измерения соответственно. Потснциометры (переменные сопротивления) Е„(2) и 5 (5) служат для настройки прибора по буферным растворам.
Переключатель 5 (Размах) для измерения рН в узком и широком диапазонах. Переменное сопротивление 8 служит для компенсации и изменения характеристик электродной системы при изменении температуры буферного раствора. Отсчитывают показания прибора в широком диапазоне рН ( — ! — 14) по нижней шкале 1 при установке переключателя 5 (Размах) в положение 15РН; на любом пз узких диапазонов — по верхней шкале 1 при соответствующем положении переключателя 7 (Пределы измерения). Переключатель 5 устанавливают прн этом в положение 5РН. Для получения наибольшей точности измерения рекомендуют переключатель 5 устанавливать в положение ЗРН только во время отсчета на данном диапазоне, Во всех остальных случаях (замена буферно~о раствора, вымачивание электрода, предварительное определение рН в широком диапазоне) его устанавливают в положение 15РН.
Отсчет величины рН по шкале производят через 3 мин, когда показания принимают постоянное значение. На рис. 58 показана задняя панель рН-метра рН-340. К прибору полагается датчик ДЛ-02 (рис. 59), рассчитанный на использовании измерительных стеклянных электродов ЭСЛ и хлорсеребряного электрода сравнения, В испытуемый раствор вместе с электродами помещают ртутный термометр, по которому корректируют показания прибора термокомпснсатором (рис. 60). Все элемнты датчика собраны па вертикальном штативе.
В верхней части штатива установлен проточный хлорсерсбряный электрод сравнения (см, рис, 59). Наконечник электролитического ключа и стеклянный электрод крепятся при помощи соответствующих клемм (врехний «всп» и нижний «изм»). рвс. 32. передний лавель РН-метре РН-340 б б 7 б Рвс. 33, Задняя панель прибора РН-340; 1 — руша переменного резвстора для грубой настройки Е; 2 — клеммы для попка! — подгне очения автоматического термокоипенсатора;  — перемычка; С В вЂ” пхо иы — д е в— зда; б, 7 — ру кн переменных резисторов для грубой и плавной настройки РН; — Ручка переменного резистора для завадской градуиронки прибора; у и 1в— пинты для крепления крышки ь основанию; 1в — держатель предохранителя; н— гаездо для включения вспомогательного злектрода; 12 — гнездо для подключения измсрительиого вяектрода (датчнка2 269 Рнс. 80.
Дат"зик ДЛ.02з 1 — основание; 2 — огРаничи. тель поворота столика; 8 — на. канечиик правоДа вспомогательного электрода; 8 — бачок; 8 — вспомогательный электрод; 8 — штанга; 7 — ртутный термо. петр; 8 — экран для защиты электродов от электрическнк по. мек; 2 — кронштейн с клеммами для подключения электродов: /8 — наионечник кабеля стеклян. ного электрода; 11 — держа.
тель для измерительных злект. родов и термокомпенсаторат 12 — наконечник электролнтиче. ската клзоча; !8 — стекляннмй электрод; !З вЂ” автоматический зермокомпенсатор; 18 — рези. новый конрпк; 18 — паворотньщ столик; 17- зажнмное устрой. ство для перемещения столика! 18 — провал для заземления; И вЂ” наконечник автоматнчесио.
га термокампенсатора; 28— штеккер для подключеняя дат. чика к прибору рв-880 Рнс. 00. Автоматический термокомпенсатор !тКАП 1 — наконечники лля под. ключения; 2 — провод; 8— аащнтный колпачок; «в стекляаный корпус 27! Н/0 Для защиты электродов от электрических помех кронштейн датчика с двух сторон закрыт экранами. На одном из них закреплена скоба для установки термометра. Под электродами на штативе с помощью втулок закреплен поворотный столик, на котором размещается стакан со стандартным илн испытуемым раствором.
С помощью зажимного устройства столик можно устанавливать на определенной высоте, а также поворачивать на угол 90' вправо или влево. Порядок работы. 1. Включают прибор в сеть на 220 В с помощью сетевого шнура. Поворотом ручки 4 (см. рис, 57) по часовой стрелке включают питание, при этом загорается контрольная лампочка 9. Прибору дают прогреться 30 мин.