10.4 : Потенциометрия: Обзор

Потенциометрия — это аналитический метод, который измеряет разность потенциалов между двумя электродами в электрохимической ячейке без подачи значительного тока, который мог бы изменить состав раствора. Этот метод использует индикаторный электрод, который обменивается электронами с раствором аналита, и эталонный электрод с постоянным потенциалом. Каждый электрод погружается в раствор, состоящий из двух полуячеек. В обычной установке эталонный электрод служит анодом (левый электрод), местом окисления, где теряются электроны, в то время как индикаторный электрод действует как катод (правый электрод), где происходит восстановление и приобретаются электроны. Эти полуячейки соединены через солевой мостик, обычно заполненный инертным электролитом, для предотвращения короткого замыкания и смешивания растворов. Потенциал ячейки определяется путем расчета разницы между восстановительными потенциалами — мерой тенденции вещества приобретать электроны — на катоде и аноде. Для обеспечения точных измерений в ячейках, использующих солевые мостики, необходимо учитывать потенциалы жидкостного соединения, которые возникают на границах раздела между разнородными растворами электролитов. Однако, эти эффекты можно уменьшить, поддерживая сбалансированную подвижность ионов и высокую концентрацию соли.

Уравнение Нернста может оценить концентрацию аналита, но для более точных измерений необходимо также учитывать такие факторы, как температурная зависимость и матричные эффекты. В целом, потенциометрия - ценный метод анализа различных растворов и определения их химического состава.