10.4 : Potencjometria: Przegląd

Potencjometria to technika analityczna, która mierzy różnicę potencjałów między dwiema elektrodami w ogniwie elektrochemicznym bez poboru znaczącego prądu, który mógłby zmienić skład roztworu. Ta metoda wykorzystuje elektrodę wskaźnikową, która wymienia elektrony z roztworem analitu, oraz elektrodę odniesienia o stałym potencjale. Każda elektroda jest zanurzona w roztworze składającym się z dwóch półogniw. W konwencjonalnym układzie elektroda odniesienia służy jako anoda (elektroda lewa), miejsce utleniania, w którym tracone są elektrony, podczas gdy elektroda wskaźnikowa działa jako katoda (elektroda prawa), w której zachodzi redukcja i pozyskiwane są elektrony. Te półogniwa są połączone za pomocą mostka solnego, zwykle wypełnionego obojętnym elektrolitem, aby zapobiec zwarciom i mieszaniu się roztworów. Potencjał ogniwa jest określany przez obliczenie różnicy między potencjałami redukcji — miarą tendencji substancji do pozyskiwania elektronów — na katodzie i anodzie. Aby zapewnić dokładne pomiary w ogniwach wykorzystujących mostki solne, należy wziąć pod uwagę potencjały połączeń ciekłych, które powstają na stykach różnych roztworów elektrolitów. Jednak efekty te można zmniejszyć, utrzymując zrównoważoną ruchliwość jonów i wysokie stężenia soli. Równanie Nernsta może oszacować stężenie analitu, ale w celu uzyskania dokładniejszych pomiarów należy również uwzględnić takie czynniki, jak zależność od temperatury i efekty matrycy. Ogólnie rzecz biorąc, potencjometria jest cenną techniką analizy różnych roztworów i określania ich składu chemicznego.