Классификация методов потенциометрии

В настоящее время потенциометрия широко используется для определения различных физико-химических величин, в аналитической химии — для определения концентрации веществ в растворах, в автоматических непрерывных методах контроля различных технологических процессов (потенциометрические датчики-преобразователи) и развивается в нескольких направлениях (рис. 1) [1, стр. 7]

Рис. 1. Классификация методов потенциометрии

1) Редоксометрия

Редоксометрия объединяет ряд методов, основанных на измерении окислительно-восстановительных потенциалов в растворах.

В настоящее время широко применяется для изучения протолитических процессов и комплексообразовния (в химии), для контроля технологических процессов в фармацевтической, текстильной, целлюлозно-бумажной, гидрометаллургической, винодельческой промышленности, в санитарно-гигиенических исследованиях и в ряде других областей науки и производства.

2) Определение термодинамических величин

Широко используется в физической химии. С помощью потенциометрии определяются изменения величины свободной энергии, энтропии, энтальпии при химических процессах, определяются активности (концентрации) в водных и неводник растворах и расплавах.

Потенциометрическое титрование — использование потенциометрических методов для наблюдения за ходом реакции титрования и особенно для нахождения точки эквивалентности.

По сравнению с индикаторным титрованием этот метод позволяет достичь большей точности, а также позволяет титровать вещества, для которых отсутствуют цветные индикаторы или их применение невозможно. Часто за один прием можно определить несколько веществ, присутствующих в растворе.

3) Потенциометрическое титрование

При потенциометрическом титровании используются реакции нейтрализации, осаждения, комплексообразовния, окисления — восстановления.

Различают три способа потенциометрического титрования: прямое, дифференциальное и по второй производной. Последние два способа применяются для увеличения точности определения конечной точки.

4) Ионометрия

Ионометрия — область прямой потенциометрии, которая объединяет методы прямого определения концентрации или активности ионов в различных фазах с использованием ионоселективных электродов.

К области ионометрии относятся давно известная рН-метрия и новые методы — катионометрия и анионометрия.

Катионометрия и анионометрия объединяют методы прямого определения концентрации или активности ионов (Na⁺, К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, La³⁺ и др.; F^-, Cl^-, Br^-, S^2-, ClO^4-, NO^3- и др.).

рН-метрия включает методы, применяющиеся для измерения концентрации ионов водорода в растворах. Понятие рН введено в науку Зеренсеном в 1909 г. Он же разработал экспериментальный метод определения рН. Большой вклад в теорию и методы измерения величины рН внесли советские ученые под руководством акад. Б. П. Никольского: М. М. Шульц, П. А. Крюков и др.

В настоящее время известна очень большая роль ионов водорода во всех химических и биологических процессах. Поэтому измерение величины рН имеет большое значение в биологии, медицине, химии, в сельском хозяйстве, в химической, нефтяной, бумажной, пищевой промышленности, в гальванотехнике и т. д.

Потенциометрический метод намного точнее, чем колориметрический, но требует оборудования лабораторий специальными приборами - pH-метрами.

Именно этот метод я использовал на практике для определения pH исследуемого раствора.