Погрешность электрохимических методов анализа составляет ±2% и позволяет определить концентрацию порядка 10-9-10-8 моль/л

Основным достоинством метода высокочастотного титрования является возможность анализа любых агрессивных сред, так как электроды с анализируемым раствором не соприкасаются. Электроды можно поместить, например, с наружной стороны трубопровода, по которому протекает жидкость, и получать, таким образом, информацию о составе раствора в любой момент времени. Методом высокочастотного титрования с успехом могут быть проанализированы различного рода мутные растворы, взвеси, эмульсии, окрашенные растворы и т. д.

Приведенный пример показывает, что чувствительность кондуктометрического титрования в очень сильной степени зависит от разности в подвижностях связываемых ионов и появляющихся ионов, причем она будет тем выше, чем больше эта разница. При кондуктометрическом титровании следует учитывать не только насколько полно протекает основная реакция, но также подвижность ионов, не принимающих в ней прямого участия.

Точка минимума на кривой кондуктометрического титрования является точкой эквивалентности и отвечает электропроводности NaCl.

Неполная нейтрализация приведет к тому, что в титруемом растворе останется (а-х) эквивалентов NaOH и появится х эквивалентов NaCl в виде ионов Na+ и Cl- с подвижностями 5,01 и 7,63 См·м2·кмоль-1 соответственно.

Пусть имеется раствор щелочи, который необходимо оттитровать кислотой. Предположим, что взят раствор, содержащий «ч» эквивалентов NaOH. Его электропроводность определяется проводимостями ионов Na+ и ОН-, равными при 250С соответственно 5,01 и 19,76 См·м2·кмоль-1.

Кондуктометрическое титрование, в отличие от обычного, не требует применения индикаторов и может быть проведено в окрашенных, а также в очень разбавленных растворах. В процессе титрования за ходом реакции следят, измеряя электропроводность титруемого раствора после каждого нового прибавления титрующего реагента. Конец титрования совпадает с перегибом на кривой «электропроводность – объем добавленного титранта». Изменение электропроводности при кондуктометрическом титровании связано с заменой в растворе по мере протекания реакции одних ионов на другие с иной проводимостью.

К этому раствору прибавляют порцию титранта, содержащего «х» эквивалентов НCl. Если х<а, то произойдет частичная нейтрализация щелочи кислотой:

а(Na⁺ + OH^-) + x(H⁺ + Cl^-) = x(Na⁺ + Cl^-) + xH2O + (a-x)(Na⁺ + OH^-).

Таким образом, часть гидроксильных ионов заменится на менее подвижные ионы хлора и электропроводность раствора упадет. Так будет происходить при прибавлении каждой новой порции раствора соляной кислоты до тех пор, пока не наступит точка эквивалентности, в которой все ионы ОН^- щелочи будут заменены ионами Cl^-. При дальнейшем прибавлении титранта (сверх точки эквивалентности) кислота уже не будет связываться щелочью. Вся щелочь окажется полностью нейтрализованной, и в титруемом растворе появятся (наряду с ионами хлора) также свободные ионы водорода с очень высокой проводимостью 34,98 См·м²·кмоль^-1. Это приведет к резкому увеличению электропроводности.

Кондуктометрическое титрование отличается от обычного также тем, что дает не одну только точку эквивалентности, а полную кривую всего процесса титрования. На ее основе можно составить представление о ходе реакции, так и о некоторых свойствах получающихся веществ. Например, резкий минимум или явный перегиб на кривой кондуктометрического титрования говорит об устойчивости или малой растворимости продуктов реакции. Размытость области перехода от одного участка кривой к другому указывает (в зависимости от природы реакции) или на гидролиз образовавшейся соли, или на повышенную растворимость осадка, или на недостаточную стойкость нового соединения. При соблюдении известных условий кондуктометрически можно определить содержание двух различных соединений, присутствующих в одном и том же растворе.

Кондуктометрические методы характеризуются высокой экспрессностью, простотой и доступностью измерительных приборов, удобством работы и достаточной точностью. Ценной особенностью кондуктометрических методов является возможность проведения автоматического и дистанционного анализа. Прямые кондуктометрические измерения имеют погрешность 1...2%, при соблюдении специальных условий она снижается до 0,2 %.

Погрешность кондуктометрического титрования без термостатирования растворов обычно оценивается величиной примерно в ±(2–3)%. Особое значение вообще для кондуктометрических измерений имеет температура в связи с довольно большим температурным коэффициентом электрической проводимости: изменение температуры на 1° вызывает изменение электрической проводимости на 2...3 %. Термостатирование растворов существенно увеличивает точность метода.

Основными достоинствами электрохимических методов являются быстрота анализа, возможность определения нескольких веществ в смеси без предварительного разделения, достаточно высокая точность и применимость к анализу небольших содержаний определяемого элемента. Ценной особенностью является возможность проведения автоматического и дистанционного анализа.

Дата добавления: 2014-01-20