54985 kscan
80

stałe i niezależne od roztworu badanego, więc równanie (10.25) można napisać w postaci:

E = const + £_sz(zew„)    (10.26)

Wspólną cechą elektrod membranowych jest to, że ich potencjał zależy nie tylko od aktywności jonu głównego, na który elektroda jest czuła, ale również od stężenia innych jonów obecnych w roztworze. Jest to zrozumiałe, gdyż jony fe triógą wpływać na równo wagę reakcjiwymiany j onÓwej zachodzącej zgodnie z równaniem (10.23).

Potencjał elektrody szklanej i innych elektrod membranowych można przedstawić równaniem Nikolskiego:

RT

E_m = const + — ln (a_A*₊ + k_A/B • a_w+)    (10.27)

zr

gdzie A^z+ oznacza jon główny, na który elektroda jest czuła (w przypadku elektrod czułych na jony wodorowe jest to H⁺), B^z+ — inny kation obecny w roztworze, k_A/B jest to stała nazywana współczynnikiem selektywności elektrody. W przypadku elektrod szklanych współczynnik selektywności jest równy stałej równowagi reakcji wymiany jonowej zgodnie z równaniem (10.23)

K_nb = ^aA(,)’^aBls*^>    (10.28)

^aA(sz) ' ^aB(r)

Jeżeli a_A,+w równaniu (10.27) ma większą wartość niż wyrażenie k_A/B • a_B*₊, to elektroda jest selektywna względem jonów A^z+. Jeżeli natomiast wyrażenie k_A/B'^B^:+ jest znacznie większe aniżeli a_A*+, to elektroda jest selektywna względem jonów B^z+. Przez odpowiedni dobór szkła można uzyskać elektrody szklane czułe na różne kationy jednowartościowe. Najbardziej znane są elektrody czułe na H⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺ i NH4 .

Elektrody jonoselektywne ze stałymi membranaitii

Są to elektrody membranowe podobne w swej budowie do elektrod szklanych. Membrana elektrodowo czynna, w której zachodzi reakcja wymiany jonowej, wykonana jest z trudno rozpuszczalnej soli. Mogą to być membrany homogeniczne, wykonane z monokryształów soli, lub heterogeniczne utworzone z polikryształów trudno rozpuszczalnych soli. Rozwiązania konstrukcyjne elektrod ze stałymi membranami przedstawiono na rys. 10.8.

Możliwe są różne warianty konstrukcyjne tych elektrod, np:

a)    wariant pierwszy jest taki sam jak w przypadku elektrody szklanej, to znaczy roztwór wewnętrzny i elektroda wewnętrzna wyprowadzająca (Ag/AgCl);

b)    w wariancie drugim nie ma roztworu wewnętrznego, a przewód wyprowadzający jest połączony za pomocą odpowiedniego cementu z membraną;

188