01/2008:20236 javított 8.3 2.2.36. AZ IONKONCENRÁCIÓ POENCIOMERIÁ MEGHAÁROZÁA IONZELEKÍ ELEKRÓDOK ALKALMAZÁÁAL Az onszeletív eletród potencálja (E) és a megfelelő on atvtásána (a ) logartmusa özött deáls esetben lneárs összefüggés áll fenn. Ezt az összefüggést a Nernst-egyenlet írja le : R E = E o + 2,303 log a z F E o = az alalmazott rendszerre vonatozó normálpotencál, R = az egyetemes gázállandó, = az abszolút hőmérsélet, F = a Faraday-féle szám, z = az on töltésszáma, előjelével együtt. Állandó onerősség esetén a övetező összefüggés érvényes: E = E o z log f C C = az on moloncentrácója, f = az atvtás oeffcens ( a = f C ) = R/F 2.2.36.-1. táblázat értée ülönböző hőmérséleten hőmérsélet ( o C) 20 0,0582 25 0,0592 30 0,0602
Amennyben bevezetjü az alább egyszerűsítéseet: ' E o log f E o és z z = az eletród albrácós görbéjéne meredesége, a övetező egyenlet érvényes: E E ' o logc Ha log C = p C, aor E E ' o pc Az ononcentrácó meghatározása a vzsgálat oldatba merülő ét megfelelő eletród özött potencálülönbség mérésén alapul. Az eletródo egye a meghatározandó onra szeletív ndátoreletród, a más pedg az összehasonlító eletród. Készülé. A méréshez 0,1 m mérés pontosságú feszültségmérőt használun, amelyne a bemenő ellenállása legalább százszor nagyobb, mnt az eletródo ellenállása. Ionszeletív eletródént a övetező eletródtípuso alalmazható: - rstály- vagy nemrstály membrán, ll. merev anyagból (pl. üvegből) észült alapeletródo, - poztív, ll. negatív eletromos töltésű vagy semleges omplexépző lgandumot tartalmazó polmer membrán alapeletródo, - érzéenyített eletródo ( enzm-szubsztrátum- ll.gáz-ndátoreletródo). Összehasonlító eletródént alalmas, a rendszerrel szemben ndfferens eletroltoldatot tartalmazó másodfajú eletródot, általában ezüst/ezüst-lord-, vagy alomel-eletródot alalmazun. zsgálat. A méréseet állandó hőmérséleten (± 0,5 o C) végezzü, mvel az eletród értée hőmérséletfüggő (2.2.36.-1. táblázat). A celyben előírt sóoldat segítségével beállítju az onerősséget és esetenént megfelelő tompító oldattal a vzsgálat oldat ph-értéét s.
Az eletródoat a vzsgálat oldatba merítve lassú, egyenletes everés özben megvárju az egyensúly beálltát, amt a cellafeszültség állandó értée jelez. Az eletródrendszer gyaor használata esetén rendszeresen ellenőrzzü a potencáljele reproduálhatóságát és állandóságát, valamnt a vzsgálat oldat oncentrácótartományában a albrácós görbe lneartását, ll. a számításhoz használt éplet alalmazhatóságát. Ha a mérőrendszert rtábban használju, az ellenőrzést mnden méréssorozat előtt el ell végezn. Az eletródválaszt lneársna tenthetjü, ha a albrácós görbe meredesége () özelítőleg megegyez a /z értéével. I. KÖZELEN KALIBRÁCIÓ MÓDZER Legalább három oldatból álló albráló oldatsorozatot észítün, amelyne oncentrácótartománya magában foglalja a vzsgálat oldat feltételezett oncentrácóját. A legalább három egymás után mért potencálértéeből számolju a albrácós görbe paraméteret, vagy a apott potencálértée (E) átlagát a meghatározandó on log C, ll. pc -ben fejezett oncentrácóna függvényében ábrázolju. A cely előírása szernt elészítjü a vzsgálat oldatot, és a cellafeszültséget háromszor megmérjü. A meghatározandó on oncentrácóját a apott potencálértée átlagából a albrácós görbe segítségével számolju. II. ÖBBZÖRÖ ANDARD ADDÍCIÓ MÓDZER A cely előírása szernt elészítjü a vzsgálat oldatot. A meghatározandó onra nézve smeretlen oncentrácójú (C ) vzsgálat oldat adott térfogatával ( ) meghatározzu az egyensúly cellafeszültséget (E ). Ezután az oldathoz legalább három egymásután alalommal smert oncentrácójú (C ) albráló oldat megadott térfogatát ( ) elegyítjü. A albráló oldat oncentrácójána a albrácós görbe lneárs szaaszára ell esne, és a hozzáadott térfogatna ( ) a vzsgálat oldat térfogatához ( ) vszonyítva elhanyagolhatóan csne ell lenne ( 0,01 ). Mnden addícó után megmérjü a cellafeszültséget, és számolju a mért cellafeszültség és E ülönbségét ( E). A E-érté és a mérendő on oncentrácója özött összefüggés: C E log 1 C
vagy E C 1 C = a vzsgálat oldat térfogata, C = a mérendő on oncentrácója a vzsgálat oldatban, = a albráló oldat hozzáadott térfogata, C = a meghatározandó on oncentrácója a albráló oldatban, = az eletród albrácós görbéjéne meredesége, amelyne számszerű értée ét, egymástól egy nagyságrenddel ülönböző oncentrácójú albráló oldat cellafeszültségéne állandó hőmérséleten, ísérletleg meghatározott ülönbsége; a ét albráló oldat oncentrácóértééne a albrácós görbe lneárs szaaszára ell esne. E -értéeet (y-tengely) a -értée (x-tengely) függvényében ábrázolju, és a apott egyenest az x-tengelyg meghosszabbítju. A metszéspontban leolvasott értéből az alább éplettel számolju a vzsgálat oldat ononcentrácóját (C ): C C III. EGYZERI ANDARD ADDÍCIÓ MÓDZER A celyben előírta szernt elészített vzsgálat oldat smert térfogatához ( ) a albráló oldat megadott térfogatát ( ) elegyítjü. A albráló oldat ononcentrácóját úgy választju meg, hogy a mérés eredménye a albrácós görbe lneárs szaaszára essene. Azonos örülménye özött vzsgálandó ont nem tartalmazó oldatot (üres oldat) s észítün. A albráló oldat hozzáadása előtt és után egyaránt, legalább háromszor megmérjü mnd a vzsgálat oldat, mnd az üres oldat cellafeszültségét. Az üres oldattal apott értée fgyelembevételével elvégezzü a szüséges orrecóat, és a mérendő on oncentrácóját az alább egyenlettel számolju :
C E C = a vzsgálat oldat, ll. az üres oldat térfogata, C = a meghatározandó on oncentrácója a vzsgálat oldatban, = a albráló oldat hozzáadott térfogata, C = a meghatározandó on oncentrácója a albráló oldatban, E = a hozzáadása előtt és után mért cellafeszültsége ülönbsége, = u.a. mnt a II. módszernél