Потенциометрия

Общие сведения и классификация

V. Высшей ступенью в музыкальной деятельности является музыкальное мышление.

Музыкальное мышление основано на разнообразных рефлекторных связях, на внутренних представлениях, на опыте, «на запасе слуховых образов памяти», на знаниях помогающих обобщать и дифференцировать, создавать ассоциации. В свою очередь музыкальное мышление, как целенаправленная деятельность мозга, управляет мыслительным процессом отбора необходимых рефлексов, представлений, связанных с различными проявлениями музыкального слуха.

Сущность музыкального мышления состоит в переработке, оценке, и создании новой музыкальной информации. К музыкальному мышлению, следует отнести следующие выработанные способности:

1. Понимать, анализировать, называть слышимое.

2. Мысленно представлять себе, внутренне слышать различные элементы музыкальной речи и активно оперировать этими представлениями.

3. Оценивать воспринимаемую музыку и качество звучания.

Музыкальное мышление дает возможность понимать и называть слышимое, мысленно представлять себе и слышать элементы музыкального языка, «Читать», то есть слышать написанную музыку.

С музыкальным мышлением тесно связано воображение – это создание новых образов на основе прошлых восприятий. Чем оно активнее, тем ярче внутренние представления. Р. Шуман пишет: «…Ты музыкален, если в новой вещи приблизительно чувствуешь, что должно быть дальше, а в знакомом произведении знаешь это на память, - словом, когда… музыка у тебя не только в пальцах, но и в голове и в сердце».

В физико-химических (инструментальных) методах анализа используются физические и физико-химические свойства веществ, которые фиксируются регистрирующей аппаратурой. Чувствительность анализа мажет быть при этом повышена до очень высоких значений так как точность регистрирующей аппаратуры во многих случаях значительно выше, чем у химических методов. Многие физико-химические свойства специфичны, что увеличивает селективность анализа. Другой важной особенностью физико-химических методов анализа является их экспрессность, высокий темп получения результатов. Многие приборы, используемые в физико-химических методах анализа, позволяют автоматизировать сам процесс анализа или его стадии.

Инструментальные методы позволяют провести полную автоматизацию анализа. Их широко используют как в количественном анализе, так и для обнаружения веществ.

Погрешность анализа физико-химическими методами составляет в среднем 2-5%, что превышает погрешность классических методов анализа. Однако такое сравнение погрешностей не вполне корректно, так как относится к разным концентрационным областям. При небольшом содержании определяемого компонента (порядка 10^-3% и менее) классические химические методы анализа вообще не пригодны, при больших концентрациях физико-химические методы успешно соперничают с химическими, а такие методы анализа, как кулонометрия, даже превышают их по точности.

Однако химические методы анализа своего значения не потеряли. Они незаменимы там, где при высоком содержании требуется высокая точность и нет серьёзных ограничений по времени (например, анализ готовой продукции, арбитражный анализ, изготовление эталонов).

В группе физико-химических методов анализа иногда выде­ляют физические методы. Однако достаточно строгого и одно­значного критерия для этого нет, поэтому выделение физических методов принципиального значения не имеет.

Общее число физико-химических методов анализа довольно велико – оно составляет несколько десятков. Наибольшее прак­тическое значение среди них имеют следующие:

1) электрохимические методы

- электрогравиметрия

- потенциометрия

- кулонометрия

- кондуктометрия

- вольтамперометрия

2) спектральные и другие оптические методы:

- методы молекулярной спектроскопии

- методы атомной спектроскопии

- неспектральные оптические методы

3) другие методы исследования

- хроматографические методы анализа

- термические

- радиоактивные методы

- резонансные методы.

Группа электрохимических методов анализа, основанная на измерении электрической проводимости, потенциалов и других свойств, включает методы кондуктометрии, потенциометрии, вольтамперометрии и т. д.

Среди указанных трех групп наиболее обширной по числу ме­тодов и важной по практическому значению является группа спектральных и других оптических методов анализа. Она включа­ет методы эмиссионной атомной спектроскопии, атомно-абсорбционной спектроскопии, инфракрасной спектроскопии, спектрофотометрии, люминесценции и другие методы, основанные на из­мерении различных эффектов, возникающих при взаимодействии вещества и электромагнитного излучения.

В третью группу входят хроматографические методы резонансные, методы, основанные не радиоактивности, термические и другие.

Инструментальные методы классифицируют также в соответствии со свойствами веществ, используемыми для измерений. Различают следующие группы инструментальных методов анализа: 1) оптические – основаны на измерении оптических свойств веществ и их растворов; 2) электрометрические – измеряют электрические пара­метры растворов веществ; 3) резонансные – используют явления резонансного поглощения веществом электрического или магнит­ного поля; 4) радиометрические – количество веществ измеряют или по их радиоактивности, или с помощью радиоактивных инди­каторов; 5) термические – измеряют тепловые эффекты, сопро­вождающие нагрев, высушивание, титрование и т. д. веществ; 6) хроматографические – применяется хроматографический метод разделения в комбинации с детекторами разделенных веществ; 7) масс-спектральный – основан на измерении массы ионизи­рованных осколков молекул веществ; 8) ультразвуковые – из­меряют скорость ультразвука в растворах веществ. Скорость ультразвука пропорциональна концентрации раствора. Кроме указанных разработан ряд других методов инструментального анализа.

В инструментальных методах исполь­зуют физические и физико-химические свойства веществ, которые фиксируются регистрирующей аппаратурой. Чувствительность ана­лиза может быть при этом повышена до очень высоких значений, точность регистрирующей аппаратуры во многих случаях значи­тельно выше, чем у субъективных методов.

В связи с этим соответствующие виды инстру­ментального анализа обладают высокой чувствительностью – от 1*10^{-6 г у фотометрических до 1*10-15 г у радиометрических мето­дов. Высокая чувствительность многих методов объясняется свой­ствами применяемых детекторов сигнала в приборах. Например, современные фотоумножители реагируют на световые потоки с очень малой интенсивностью, а радиометрические счетчики – на отдель­ные элементарные частицы. Электрохимические методы (полярография, кулонометрия) имеют высокую чувствительность благодаря применению высокочувствительных регистраторов тока и потен­циала. В таблице 1 приведены данные по чувствительности некоторых инструментальных методов анализа.}

Таблица 1 – Чувствительность некоторых инструментальных методов анализа

Метод	Предел обнару- жения, г	Метод	Предел обнару- жения,г
Фотометрия	1*10^-6	Газовая хроматография	1*10^-11
Флюоритмия	1*10^-10	Радиоизотопный анализ	1*10^-15
Полярография	1*10^-8	Масс-спектрометрия	1*10^-12
Эмиссионный спектральный анализ	1*10^-10	Кулонометрия	1*10^-10
Атомно-абсорбционный анализ	1*10^-10	Кинетический анализ	1*10^-11

Потенциометрия основана на измерении разности электрических потенциалов, возникающей между разнородными электродами, опу­щенными в раствор с определяемым веществом. Электрический по­тенциал возникает на электродах при прохождении на них окисли­тельно-восстановительной (электрохимической) реакции. Окисли­тельно-восстановительные реакции протекают между окислителем и восстановителем с образованием окислительно-восстановительных пар, потенциал Е которых определяется по уравнению Нернста, исходя из концентраций компонентов пар [ок] и [вос]:

. (18)

Потенциометрические измерения проводят, опуская в раствор два электрода – индикаторный, реагирующий на концентрацию определяемых ионов, и стандартный электрод или электрод сравнения, относительно которого измеряется потенциал индикаторного. Применяют несколько видов индикаторных и стандартных электро­дов.

Стандартные электро­ды (первого и второго рода)

Электроды первого рода обратимы относительно ионов металла, из котороговыполнен электрод. Различают активные и инертные металлические электроды. Активные металлические электроды изготовляют из металлов, образующих восстановленную форму обратимой окислительно-восстановительной системы (Ag, Pb, Cu, Cd). Потенциал такого электрода является функцией активности собственных ионов в растворе, например для серебряного индикаторного электрода (Ag⁺ + е ®Ag).

Если металлический электрод опустить в раствор соли этого металла, то образуется окислительно-восстановительная пара Меⁿ⁺/Ме, потенциал которого можно измерить на потенциометре, а концентрацию (активность) металла можно рассчитать по уравнению Нернста.

Электроды второго рода чувствительны к изменению концентрации (активности) анионов в растворе и представляют собой металл, покрытый слоем нерастворимой соли металла с анионом (А^-), к которому чувствителен электрод. При соприкосновении такого электрода с раствором, содержащим анион А^-, возникает потенциал, который зависит от произведения растворимости соли и концентрации аниона:

К электродам второго рода относятся хлорсеребряный, каломельный электрод и другие.

Основной частью хлорсеребряного элект-

рода является погружённая в насыщенный

раствор KCl серебряная проволока, покры-

тая слоем AgCl (рисунок 1).

Контакт электрода с раствором осуществ-

ляется через мостик из асбестовой нити,

смоченной раствором KCl, с потенциомет-

ром – через серебряную проволоку.

Рисунок 1-Хлорсеребряный электрод (типа ЭВЛ-1 МТ)

Дата добавления: 2014-01-11