07.11.2017
31.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
Определение рН потенциометрическим методом
 01.09.2012

При потенциометрических определениях активность ионов водорода (рН) растворов или почвы вычисляют по величине разности электродных потенциалов двух электродов, опущенных в раствор или в почву: электрода сравнения, потенциал которого имеет постоянную величину и не зависит от значения рН испытуемого раствора, и индикаторного электрода, потенциал которого связан со значением рН раствора или почвы и зависит от него.
Обратимые электроды могут быть трех типов: 1) металлические электроды, опущенные в раствор, содержащий ионы того же металла; сюда относятся, например, серебряный электрод - палочка или проволока серебра, опущенная в раствор азотнокислого серебра; медная проволока, погруженная в раствор медного купороса, и т. д. К этому же типу относится и водородный электрод: платина, насыщенная водородом и погруженная в раствор, содержащий ионы водорода; 2) электроды из благородных металлов (платина, золото), погруженные в раствор окислителей и восстановителей, например в раствор, содержащий закисную и окисную соль железа, или в раствор, содержащий хинон и гидрохинон, и пр.; 3) электроды из металла, находящегося в контакте с труднорастворимой солью его, погруженные в раствор растворимой соли, имеющей тот же анион, что и труднорастворимая соль. Электроды всех трех типов применяются при потенциометрическом определении рН и Eh.
Из электродов первого типа наиболее простым является металлическая проволока, опущенная в раствор соли этого металла или даже просто в воду. Но такие электроды не пригодны для измерения рН и Eh, так как при прохождении тока при измерении они быстро поляризуются, т. е. покрываются окислами, и измеряемая сила тока в короткое время резко изменяется. Из электродов первого типа получил широкое распространение водородный электрод.
Водородный электрод представляет собой платиновую пластинку или проволоку, покрытую слоем платиновой черни, насыщенной водородом. При опускании такого электрода и электрода сравнения (например, каломелевого) в раствор, содержащий ионы водорода (а это всегда имеет место), между электродами возникает разность потенциалов, которую можно измерить. По ее величине вычисляют активность ионов водорода раствора и его рН.
Определение рН потенциометрическим методом На рис. 1 представлена наиболее распространенная форма водородного электрода. Водород поступает в сосуд А и, проходя через нижний колоколообразный конец сосуда, насыщает черненую платиновую пластинку электрода. Во избежание перерыва тока часть платиновой пластинки должна несколько погружаться в раствор. Для этого в нижней, колоколообразной части сосуда А делаются в стенках отверстия или зубчатые вырезы.
Для платинирования (чернения) применяют раствор, содержащий в 100 г воды 3 г хлорной платины и 0,03 г уксуснокислого свинца. Платинирование производят путем электролиза. Для этого в указанный раствор опускают платиновый электрод, приготовленный для водородного, в качестве катода (-) и платиновую проволоку или пластинку в качестве анода (+). Через электрод пропускают ток от батареи сухих элементов или аккумуляторов напряжением около 4 в. Для регулировки тока в цепь включают реостат с сопротивлением около 120 ом. При помощи реостата ток регулируют так, чтобы на аноде происходило слабое выделение пузырьков. При платинировании электрода в первый раз ток пропускают в течение 5 мин., при повторном платинировании - 2 мин. Поверхность электрода после платинирования должна иметь бархатно-черный цвет. После платинирования электрод промывают дистиллированной водой и затем производят восстановление остатков хлорной платины, удерживаемой механически черненой платиной. Для этого электролиз проводят в растворе 10%-ной серной кислоты, причем катодом будет черненая платина, а анодом - обычная платиновая проволока или пластинка. Электролиз проводят в течение такого же промежутка времени и с той же силой тока, как указано выше. После восстановления электрод тщательно промывают дистиллированной водой.
Водород для работы с платинированным водородным электродом получают в аппарате Киппа действием серной кислоты на цинк. Для приготовления раствора серной кислоты для аппарата Киппа берут 1 часть крепкой серной кислоты (уд. веса 1,84) на 8 частей воды. Выделяющийся из аппарата Киппа водород очищается от примесей пропусканием его через 4 промывалки (склянки Дрекселя или Тищенко): 1) с 0,05 н. раствором азотнокислого серебра или с насыщенным раствором сулемы; 2) с 0,2 н. раствором перманганата калия; 3) с щелочным раствором пирогаллола (2 г пирогаллола в 35 мл 4,0 н. раствора едкого натра); 4) с 0,1 н. раствором серной кислоты.