Ионометрическое титрование - доклад

Немировский А.М.

Процедура ионометрического титрования несложна. В анализируемую пробу, в которую погружены ионоселективный электрод и электрод сопоставления, добавляется титрант, который связывает определяемое вещество. После каждой добавки записываются показания электродов. Кривая титрования в координатах E (потенциал электродов) от V (объем титранта) имеет ярко выраженный S-образный вид. Точка перегиба этой кривой Ионометрическое титрование - доклад является точкой эквивалентности (см. рис.1а). Если в анализируемом растворе находятся несколько определяемых ионов, то кривая имеет ступенчатый вид с несколькими точками перегиба. Любая точка перегиба соответствует эквивалентному связыванию соответственного определяемого иона (см. рис.1б).

Рис.1.

Кроме специфичного вида кривых титрования, ионометрическое титрование носит соответствующие черты, о которых следует упомянуть Ионометрическое титрование - доклад.

Во-1-х, процедура ионометрического титрования занимает еще больше времени, чем процедура традиционного титрования. Это связано с дополнительными кинетическими факторами, которые заносит пара электродов, потому что на установление размеренного значения потенциала в округи точки эквивалентности уходит значительно больше времени, чем вне этой округи. Если не дожидаться установления Ионометрическое титрование - доклад размеренного значения потенциала, то погрешность анализа может быть большой.

Во-2-х, если стехиометрия вещества, образуемого в итоге титрования, равна 1:1, кривая титрования должна быть центральносимметрична относительно точки эквивалентности. Это свойство является принципиальным, потому что большая часть аналитических методик разработана для соединений такового рода. Кривая титрования для соединений другой стехиометрии смотрится Ионометрическое титрование - доклад асимметрично.

В-3-х, ионометрическое титрование применяется для анализа в последующих случаях:

для определения с погрешностью наименьшей 0,5%;

для определения нескольких ионов сразу;

для проведения анализа в присутствии таких количеств мешающих ионов, при которых определение способам градуировочного графика и стандартных добавок нереально.

Принципиальное место в процедуре титрования составляют математические способы нахождения точки эквивалентности Ионометрическое титрование - доклад. Наибольшее распространение получили 2 метода определения положения точки эквивалентности.

1-ый метод состоит в нахождении центра симметрии кривой титрования, исходя из того, что в округи точки эквивалентности кривая центральносимметрична. Для нахождения центра симметрии проводится 3 прямые. Две прямые параллельны друг дружке и являются касательными к неким участкам кривой титрования (см. на рис.2а Ионометрическое титрование - доклад красноватые полосы). Чем поближе эти прямые будут находиться к точке эквивалентности, тем лучше. 3-я ровная аппроксимирует точки около точки эквивалентности (см. зеленоватую линию). Если получившийся отрезок АB поделить напополам, то отысканная точка является разыскиваемой точкой эквивалентности. Некие экспериментаторы предпочитают обрабатывать кривые титрования так, как это показано на рисунке Ионометрическое титрование - доклад 2б. Когда кривая титрования не совершенно симметрична, то такая обработка результатов неверна, потому что пропадает математический смысл операции, а означает погрешность определения может быть осязаемой.

Рис.2.

2-ой метод состоит в численном дифференцировании кривой титрования. Максимум (минимум) дифференциальной кривой находится в точке эквивалентности (см. рис.3). Самый обычной метод дифференцирования состоит в Ионометрическое титрование - доклад вычислении дела разностей меж 2-мя примыкающими экспериментальными точками кривой титрования. Другими словами, для каждой примыкающей пары точек рассчитывается последующее отношение: (Еi+1 - Ei )/(Vi+1 - Vi ), где Ei - потенциал ионоселективного электрода после добавки титранта объемом Vi . Каждому вычисленному значению, а это будет ордината грядущего графика, соответствует значение абсциссы, которая Ионометрическое титрование - доклад определяется как среднее арифметическое (Vi+1 + Vi )/2.

Рис.3.

Непременно, для нахождения точки эквивалентности асимметричных кривых титрования дифференциальный способ предпочтительней. Но дифференциальный способ имеет и нехорошие стороны. Во-1-х, усложняется процедура расчетов. Во-2-х, требуется большая частота экспериментальных точек в округи точки эквивалентности, что не всегда бывает комфортно.

Описанные выше методы Ионометрическое титрование - доклад расчетов подразумевают, что титрование в округи точки эквивалентности должно проводиться малыми порциями титранта, чтоб не пропустить наибольший скачок потенциала. Такое положение дел смотрится феноминально, так как богатство экспериментальных точек должно заносить какие-нибудь достоинства в функцию анализа. На самом деле же не наблюдается практически никаких осязаемых преимуществ в сопоставлении с Ионометрическое титрование - доклад традиционным титрованием. Выходом из положения могло бы быть познание многофункциональной закономерности, описывающей кривую титрования. Но нередко случается так, что нельзя точно знать заблаговременно вид кривой титрования.

Мною разработан новый метод расчета, который позволяет несколько уменьшить значимость экспериментальных точек в округи точки эквивалентности. Расчеты проводятся 2 шага. 1-ый шаг состоит в Ионометрическое титрование - доклад вычислении нескольких значений точки эквивалентности, используя легкую функцию. 2-ой шаг состоит в экстраполяции приобретенных значений, с целью получения настоящего значения точки эквивалентности.

Процедура вычисления единичного значения эквивалентного объема похожа на функцию численного дифференцирования, которая была описана выше. Различие состоит исключительно в том, что делается вычисление не дела разностей Ионометрическое титрование - доклад, а разность потенциалов кривой титрования. Разность рассчитывается не меж примыкающими экспериментальными точками, а меж точками, отстоящими друг от друга на расстояние V, данное ранее. Также как и дифференциальная, приобретенная кривая имеет экстремум, абсцисса которого является точкой эквивалентности. Производя вычисления при разных значениях V, получаем несколько значений точки эквивалентности, экстраполируя которые Ионометрическое титрование - доклад можно получить настоящее значение. Экстраполяция делается на графике в координатах Vэкв от V, где Vэкв - значение эквивалентного объема, приобретенное при данном V. Потому что вид графика может быть непредсказуемо различным, то экстраполировать на ось ординат следует только исходные точки графика (см. на рис.4 красноватую линию).

Рис.4.

Кроме Ионометрическое титрование - доклад нужной инфы об эквивалентном объеме, график содержит более принципиальные сведения о благополучии проведенного анализа. Это так, так как график отражает меру асимметрии кривой титрования. В свою очередь симметрия, либо асимметрия в определенных границах, свидетельствует о корректности выполненного анализа. Чертой асимметрии может служить наклон экстраполирующей прямой.

Подводя итоги, подчеркнем плюсы нового способа Ионометрическое титрование - доклад:

Возможность титрования с огромным шагом, чем это предвидено способами математической обработки, существовавшими ранее.

Возможность оценки асимметрии кривых титрования, а означает благополучия проводимого определения.

Недочет способа очевиден: нельзя проводить расчеты без помощи компьютера.


ipalnih-rajonov-po-razrabotke-municipalnoj-pravovoj-bazi-reguliruyushej-otnosheniya-v-oblasti-obespecheniya-bezopasnosti-zhiznedeyatelnosti-naseleniya-moskva-fgbu-vnii-gochs-fc-2013-stranica-2.html
ipi-normativnih-slovarej-i-principi-raboti-s-nimi.html
ipo-sbornik-metodicheskih-ukazanij-dlya-obuchayushihsya-k-seminarskim-zanyatiyam-dlya-specialnosti-pediatriya-klinicheskaya-internatura-krasnoyarsk-2012-stranica-14.html