Elektrokimyoviy analiz usullari faniga kirish

20.2-§. Potensiometrik titrlash

Potensiometrik titrlash kimyoviy indikatorlar ishlatib bo‘lmaydigan va zaruriy indikatorlar bo‘lmaganda o‘tkaziladi.

20.5-rasm. Potensiometrik titrlash egrilari

Potensiometrik titrlashda indikator sifatida potensiometrning elektrodidan foydalaniladi. Bunda titrlanadigan ionlar konsentratsiyasi o‘zgaradi va u potensiometr shkalasida qayd qilinadi. Potensiometr ko‘rsatkichlarini pH yoki mV birliklarda yozib olinadi va titrant hajmiga bog‘liqligi grafigi (titrlash egrisi) tuzilib, ekvivalent nuqta va titrlashda sarf bo‘lgan titrant hajmi aniqlanadi.

Jarayonni tezlashtirish uchun ko‘p hollarda potensiometr avtomatik titrlash bloki 2, byuretka 3 va yozib boruvchi potensiometr 5 (20.4-rasm)

yoki maxsus signalizator yoki kompyuter kabilar bilan umumlashtiriladi.

Olingan ma’lumotlar asosida potensiometrik titrlash egrisi tuziladi.

Potensiometrik titrlash egrilarining ko‘rinishi titrimetrik analizdagi titrlash egrilarinikiga o‘xshash bo‘ladi (integral usuli. 20.5-rasm-a). Titrlash egrisi bo‘yicha titrlash egrisining o‘rtasiga mos kelgan nuqta asosida ekvivalent nuqta aniqlanadi.

Ekvivalent nuqtani aniqlashda yanada ko‘proq aniqlikka erishish uchun differensial titrlash egrisidan foydalaniladi (20.5-rasm-b). Bunda hisoblangan ∆E/∆V yoki ∆pH/∆V qiymatlar asosida titrlash egrisi tuziladi. ∆E yoki ∆pH qiymatlar titrantning har bir porsiyasi qo‘shilgandan so‘ngi potensiometrning ko‘rsatkichlari orasidagi farq kabi topiladi. Masalan, 50 ml 0,1 n HCl ga 45 ml 0,1 n NaOH qo‘shilganda pH 1 dan 2 gacha, ∆pH esa bu holda 2-1=1 ga teng bo‘ladi; V=45-0=45;

∆pH/∆V=¹⁄₄₅ =0,022. Navbatdagi 4,5 ml 0,1 n NaOH qo‘shilganda pH 2 dan 3 gacha, ∆pH=3-2=1 ga teng; ∆V=4,5; ∆pH/∆V=¹⁄_4,5=0,222 va hokazolar. ∆pH/∆V nisbatning kattaroq qiymatiga ekvivalent nuqtada erishiladi. Titrlash egrilarini tuzishning differensial usuli ekvivalent nuqtani topishda (0,05-0,1 ml oraliqlarda) yetarli darajada aniq topishga imkon beradi. Differensial egrilarining bunday xususiyligidan kuchsiz kislota va asoslarni hamda ularning aralashmalarini titrlashda qo‘llash mumkin.

Ekvivalent nuqtani yanada aniqroq topishda Gran usulidan foydalanish tavsiya etiladi. Unga muvofiq VT titrant hajmi bilan ∆V/∆E bog‘liqlik asosida tuziladi. 13-rasm –v da ushbu bog‘liqlikni ifodolovchi grafik sxemasi ifodalangan. Grafikda ∆V/∆pH=0 ga mos keluvchi ekvivalent nuqta aniq ajratib ko‘rsatilgan. Gran usulida potensiometrik titrlashni ekvivalent nuqtaga yetmasdan 2-3 nuqta bo‘yicha, masalan,

titrlanadigan eritmaga ¹⁄₁₀ , ³⁄₁₀ va ⁵⁄₁₀ zaruriy titrant hajmi qo‘shib boriladi. Ushbu nuqtalar bo‘yicha tog‘ri chiziqlar tuzilib, ∆V/∆pH=0 chizig‘i bilan kesishish nuqtasi yordamida va ekvivalent nuqtaga yetish uchun zarur bo‘lgan titrant eritmasining hajmi asosida analiz qilinayotgan ob’yekt tarkibidagi ionning konsentratsiyasi yoki aktivligi hisoblanadi.

Potensiometrik titrlashda ekvivalent nuqtani aniqlashning hisoblash usuli ∆E/∆V yoki ∆pH/∆V lardan ikkilamchi hosila olishga

∆²=∆²E/∆V²=∆²pH/∆V²
∆E/∆V qiymatlar orasidagi farq ko‘rinishida hisoblanadi. Ikkilamchi hosila ekvivalentlik sohasida ishorasini o‘zgartiradi (“+” dan “–” ga) va
nol chiziq bo‘ylab o‘tadi. Ekvivalent nuqtasi quyidagicha formuladan topiladi:
∆²
V=V++(V––V+) 2 ⁺ 2

∆₊+∆₋

bunda V+–kam ekvivalentli titrant eritmasining hajmi; V––yuqori ekvivalentli titrantning hajmi; ∆²₊–ekvivalentlik nuqtasigacha olingan ikkilamchi hosila; ∆²₋– ekvivalentlik nuqtasidan keyin olingan ikkilamchi hosila.

Masalan, agar V+=99,9 sm³; V-=100,1 sm³; ∆²₊ =28,89; ∆²₋=28,89 bo‘lsa ekvivalent nuqtadagi titrant hajmi quyidagicha hisoblanadi:

V=99,9+(100,1-99,9)· ^28,89 =100,0 sm³

28,89+28,89

8-jadvalda potensiometrik titrlash egrilarining barcha turlarini hisoblash uchun misollar keltirilgan.