Potențiometrie

1 . POTENTIOMETRIE

Potentiometria cuprinde metodele de analiza electrochimica in care se masoara, variatia potentialului de electrod .

Se cunoaste mecanismul diferentei de potential intre metal si solutia sarii acestuia.

Marimea acestui potential , denumit si potential normal, se determina dupa formula lui Nernst :

E = E + ln C

in care: E - reprezinta potentialul normal al metalului

Metode de analiza.

Acestea pot fi:

- determinari potentiometrice directe

- titrari potentiometrice.

1.1 DETERMINARI POTENTIOMETRICE DIRECTE.

Principiul consta in determinarea speciei de analizat prin masurarea potentialului de echilibru al unui electrod adecvat pe baza ecuatiei lui Nernst. Importanta mare prezinta determinarea pH-ului solutiilor cu o serie de avantaje in sensul ca se pot face determinari in solutii colorate, in prezenta oxidantilor si reducatorilor puternici etc .

Determinarile pH-metrice cuprind metodele care masoara tensiunea electromotoare a unei pile formate prin introducerea in solutia de analizat a unui electrod indicator , al carui potential depinde de activitatea ( concentratia activa ) ionilor de hidrogen din solutie si a unui electrod de referinta cu potential constant , adica masoara aciditatea solutiei la un moment dat .

Daca se introduce un electrod indicator intr-o solutie care contine ioni M si se masoara potentialul acestui electrod concentratia ionului in solutie fie se poate calcula , in principiu utilizind relatia lui Nernst .

E = E + ln ( M )

In acest scop se introduce electrodul indicator intr-o solutie cunoscuta a ionilor M (Cs), se face legatura cu electrodul de referinta, prin inter-mediul puntii de solutie de KC1 saturata si se masoara tensiunea electro¬motoare Es a celulei astfel obtinuta :

M KCI

M ES

solutie saturata

In aceeasi celula se inlocuieste solutia ionilor M de concentratia C cu o solutie a acelorasi ioni de concentratie necunoscuta C . Apoi se masoara tensiunea electromotoare E a celulei .

Din relatia pentru cele doua concentratii se obtine prin diferenta

trecand la logaritmi zecimali urmatoarea relatie :

log C = log C +

Cu aceasta relatie se poate calcula concentratia C .

Din cele aratate rezulta ca determinarea potentiometrica directa nece-sita un electrod indicator al ionului de analizat si o solutie de concentratie cunoscuta a acestui ion , cu care se face o etalonare de prealabila a celulei . In trecut determinarile potentiometrice directe se utilizau aproape exclusiv pentru determinarea concentratiei ionilor de hidrogen, adica determinarea pH-ului solutiilor . In ultimii ani , odata cu realizarea electrozilor cu membrana , determinarile potentiometrice directe au fost extinse la analiza unui numar mare de cationi si anioni. Metoda potentiometrica directa a devenitit in acest fel una dintre cele mai raspandite metode de analiza cu aplicatii in aproape toate sectoarele economiei nationale.

Partile principale ale unei instalatii potentiometrice sunt : sursa de curent , puntea potentiometrica , galvanometru , electrozi .

Ca surse se folosesc de cele mai multe ori acumulatoare acide sau alcaline precum si elemente uscate sau cu lichid. Pentru masuratori precise ale potentialelor este necesar ca din cand in cand sa se controleze f .e.m. a acumulatorului cu ajutorul elementului normal Weston.

Puntea potentiometrica cea mai comoda este puntea cu decade, minim patru decade si o punte cu tambur . Folosirea pontentiometrelor cu tuburi electronice are o serie de avantaje in comparatie cu potentiometrele obisnuite .

Galvanometre mai comode sunt cele cu zero la mijloc intrucat cele cu ac nu dau rezultate multumitoare. Galvanometrele cu oglinda sunt mai precise , mai sensibile , la fel si electrometrele speciale .