Zakład Chemii Fizycznej

i Podstaw Ochrony Środowiska

Laboratorium Studenckie

Fizykochemia środowiska

SPRAWOZDANIE

ĆWICZENIE 38

OZNACZENIE CHLORKÓW PRZY UŻYCIU ELEKTRODY JONOSELEKTYWNEJ

Wykonali:

Łukasz Modrzejewski

Anna Ozga

WYPOSAŻENIE ĆWICZENIA:

Aparatura:

Elektroda jonoselektywna - chlorkowa (elektroda pomiarowa)

Elektroda chlorosrebrowa lub kalomelowa (elektroda odniesienia)

Odczynniki:

Chlorek sodowy cz.d.a

WSTĘP TEORETYCZNY:

Elektrody jonoselektywne mają zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie jest wymagane szybkie
i masowe oznaczanie jonów, jak np. w badaniach biologicznych, w badaniach z zakresu ochrony środowiska itp.

Elektrody jonoselektywne są to elektrody wskaźnikowe nazywane również membranowymi, gdyż istotną ich częścią jest zawsze stała lub ciekła membrana.

Na potencjał elektrod jonoselektywnych składa się potencjał na granicy faz membrana-roztwór, uwarunkowany wymianą jonową między roztworem a membraną oraz potencjał dyfuzyjny wynikający
z procesów zachodzących w membranie lub w jej warstwie przylegającej do roztworu. Wspólną cechą elektrod membranowych jest fakt, że nie są one całkowicie specyficzne, tj. na ich potencjał ma wpływ nie tylko stężenie jonu, do którego oznaczania zostały przygotowane, ale zwykle i obecność pewnych innych jonów. Wpływ ten jest zależny od stosunku aktywności / stężeń / jonu oznaczanego do jonu przeszkadzającego.

Potencjał elektrody membranowej określa równanie:

gdzie:

a_i - aktywność jonu, na który elektroda jest czuła

a_j - aktywność jonu przeszkadzającego

n - ładunek jonu oznaczanego /i/

z - ładunek jonu przeszkadzającego /j/

K_ij - współczynnik selektywności

W przypadku elektrod szklanych, krystalicznych i heterogennych wpływ na potencjał ma stosunek ruchliwości jonów (n_i i n_j) w fazie membrany. Współczynnik selektywności K_ij. Zostaje wówczas zastąpiony przez iloczyn stosunku ruchliwości jonów w membranie i stałej równowagi /K'/ reakcji wymiany jonów oznaczanego i przeszkadzającego między roztworem a stałym składnikiem membrany.

W przypadku elektrod krystalicznych lub heterogennych, opartych na trudno rozpuszczalnych osadach tego samego typu związków, współczynnik selektywności zależy od stosunku iloczynów rozpuszczalności odpowiednich osadów.

CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia było oznaczenie zawartości chlorków w wodzie badanej metodą pomiaru wartości siły elektromotorycznej ogniwa w układzie jonoselektywna elektroda chlorkowa, roztwór badany, elektroda odniesienia.

PRZEBIEG POMIARÓW:

nr próbki	cCl- [mg/dm^3]	ln cCl-	Wartość siły elektromotorycznej E [mV]
1	5	1,61	0,1640
2	10	2,3	0,2058
3	25	3,22	0,1830
4	50	3,91	0,1750
5	100	4,61	0,1660
6	250	5,52	0,1460
7	500	6,21	0,1300

Wartość siły elektromotorycznej wody badanej: 0,1577 mV

lnc_Cl- = 4,77 c_Cl- = e^4,77 c_Cl- = 117,92 mg/dm³

WNIOSEK:

Zawartość jonów chlorkowych w badanej wodzie wyznaczona metodą pomiaru wartości siły elektromotorycznej ogniwa wynosi 117,92 mg/dm³.