text: теңгерілген электродты потенциал мен электрохимиялық реакцияға қатысушы қоспалардың активтілігі арасындағы тәуелділікті анықтауға негізделген электрохимиялық зерттеудің тәсілі. потенциометрлік әдіс қайтымды немесе қайтымсыз гальваникалық элеменггердегі электродта пайда болатын электр айырымын өлшеуге негізделген. мұны ерітіндідегі заттың мөлшері мен сипаттамасын анықтау үшін қолданады. бұл әдісте қолданылатын гальваникалық элемент индикаторлық, салыстырмалық деп аталатын екі электродтан тұрады. бұларды тасымалсыз элемент болатындай бір ерітіндіге немесе аралары сұйық қосқыш арқылы жалғасқан тасымалды тізбек құратын әр түрлі ерітіндіге енгізуте болады. индикаторлық электродтың потенциалы ерітіндідегі анықталатын иондардың активтігіне, яғни тәуелді. ал оның мәнін өзге иондарға тәуелсіз тұрақты потенциалы бар салыстырмалы, яғни қалыпты электрод көмегімен анықтайды. талдауда қолданатын потенциометрлік әдістің басты артықшылығы оның аса дәлдігі, сенімділігі, сезімталдығы, оңай сұйытылған, боялған әрі лайлы ерітінділерге қолдану мүмкіндігі. сондай-ақ, бұл әдіспен алдын ала жеке бөліп алмай-ақ, екі не одан да көп заттан тұратын құрамдас бөліктерді де анықтай береді. бұл оның талдау мүмкіндігінің шеңберін кеңейте түседі. мұндағы титрлеуді сулы, сусыз не аралас ортада да жүргізуге болады, яғни суда бөлініп, жеке титрлене бермейтін бірнеше құрамдас бөліктері бар қоспалардың құрамын анықтайды. мұнымен қатар суда ерімейтін немесе суда ыдырайтын біраз өнімдерді де талдауға болады. бұл әдістің тағы да бір артықшылығы сигналдарды, сенсорларды пайдаланып, титрлеу ісін автоматты жүргізуге, тіпті едәуір қашықтықтан (не көрші бөлмеден де) басқаруға болады. қазіргі кезде потенциометрлік талдау әдістері әр түрлі шамаларды өлшеу үшін сан алуан технологиялық процестердегі заттың ерітінді ішінде таралымын, оның концентрациясын ағымды не автоматты түрде анықтайды. тура бұл әдіс бойынша ерітіндідегі талданатын заттың концентрациясын немесе активтілігін табу үшін тәжірибе кезінде өлшенген тізбектің эқ күшін немесе салыстыру электроды арқылы анықталған индикаторлық электрод потенциалының мәнін нернст теңдеуіне қояды. тура рн-метрия және ионометрия дейтін екі түрлі тәсіл бар. ионометрияны ионның құрамына енетін катион және анионға сәйкес катионометрия және аниомегрия деп екі түрге жіктейді. мұндағы рн-метрия әдісі өз алдына үлкен бір топ құрайды, өйткені бұл сутек иондарына өте сезімтал шыны (рн) электродының ертерек пайда болған, өзінін тез және кең таралған түрі. ал ионометрия әдісі ионды таңдап, талғап, оларды бөле алатын электродтар мен сенсорлардың жасалуына байланысты дамыды. рн-метрия әдістері биологиялық, дәрі-дәрмектік, химиялық, ауылшаруашылық, түрлі технологиялық құбылыстар мен мұнай, тамақ, қағаз, т. б. салаларда тікелей қолданатын және үлкен моні бар әр түрлі орталардағы сутек иондарының концентрациясын және активтігін анықтайды. ионометрия әдістері сулы және сусыз ерітінділердегі газдар мен әр түрлі иондарды анықтауда аса маңызды рөл атқарады. оны да медицина саласында дәрі-дәрмек үшін биологиялық, химиялық зерттеулерде айнала коршаған ортаны, технологиялық процестерді талдау кезінде қолданады. бұл әдіс өте қарапайым да, орнықты болғандықтан, онын қолдану аясы кеңеюде. ион таңдаушы электродтарды (итэ) пайдалануға негізделген талдау әдістері көп қоспа арасынан керекті бір, не екі катион мен анионды жеке бөліп алып, жүйелі түрде анықтауға мүмкіндік береді. бұл әдіске қосалқы тәсілді қолдану арқылы талданатын, құрамдас бөліктер мөлшерін едәуір арттыруға болады. тура потенциометрия әдісінің басты артықшылығы оның өлшегіш прибор құнының арзандығы, жеңіл талдауды жүргізу жылдамдығы (оны бірнеше минутте әзірлеп, 1-2 минутте аяқтайды). ондағы иономер мен итэ жеке қорапта оңай кез келген жағдайда да талдау жұмысын жүргізуге болады. сондай-ақ ондағы ион таңдаушы электродпен жоғары сезімталдығына орай құрамындағы қоспа концентрациясы мг/мл болатын өте төменгі мөлшерді де аныктайды. демек, бұл әдіспен берілген көлемнің мөлшеріне қарамай талдай береді. мұнда негізгі анықталатын бөлікке кедергі келтіретін косалқыларды бөліп жіберуге, не оны жасыра тұруга болады. ит электродын оңай әзірлеп, жеңіл тұтынуға болады және оларды сақтау үшін арнайы жағдайдың қажеті жок. потенциометрлік титрлеуді бақылау арқылы да, жартылай не толық автоматты түрде де жүргізеді, нәтижесінде титрленуші бөліктің концентрациясы анықталады. бұл әдіс индикатормен де, индикаторсыз да қолданылады. тіпті өзінің аса сезімталдығы мен дәлдігі нәтижесінде басқалардан ерекшелене түседі. мұнымен қатар кейде бір рет өлшегенде ерітіндідегі бірнеше құрамдас бөлікті анықтауға болады. потенциометрлік титрлеу кезінде бейтараптау, кешенді қосылыс түзу, орын басу, тұнбаға түсіру, реакциялары қолданылады. бұрын айтылғандай, потенциометрлік титрлеуді тура, дифференциалды және екінші туынды бойынша жүргізуге болады, бұл соңғы титрлеу нүктесін табудағы дәлдікті арттырады. потенциометрлік титрлеу әдісі потенциометрлік өлшеу нәтижесі бойынша эквиваленттік нүктені табуға негізделген. индикаторлық электродтың потенциалы (секіруі) осы нүктенің маңында күрт өзгереді. барлық титрлеу потенциометрлік титрлеу реакциясы да тез, соңына дейін және бүкіл көлемдік өлшемде жүруі керек. мұнда әуелі электрохимиялық тізбекті құрастырып алып, содан кейін титрлеуді жүргізе отырып, қосылатын титрант мөлшеріне тәуелді өзгеретін эқк мәнін жазады. алынған мәлімет бойынша тиісті координаттағы титрлеу қисығын қолдан сызуға, не өзі жазатын қондырғымен сызуға болады. кейбір жағдайларда потенциометрлік титрлеудің дәстүрлі әдістерімен қатар жаңа үлгідегі, айталық, өтеусіз және ток қосулы тұрған кездегі титрлеу сияқты әдістері де жиі қолданылады. мұндағы өтеусіз әдіс бойынша эқк емес, керісінше, гальваникалық элементте пайда болатын токты өлшейді. титрлеудің алдында элеменгтегі эқк сыртқы күшпен теңестіріліп, тізбектегі ток жойылады, яғни өтеу арқылы нөлге теңестіріледі. сосын титрлеген кезде өтеу бұзылып, тізбекте пайда болатын қосымша ток эквивалентті нүктеде күрт жоғарылап, одан кейін кемиді. сондай өтеусіз әдіске құрамында бейметалды электрод жұбы болатын потенциометрлік титрлеуді де жатқызады. бұл әдістің негізгі мәні бойынша бір ерітіндіге енгізілген әр түрлі инертті металдардың потенциалдары да өзгеше болады және осыған орай олар ерітіндіде болып жатқан өзгеріске түрліше әсер етеді. мысалы, платина ерітіндідегі заттың тотыққан және тотықсызданған түрлері қатынасы өзгерісіне өте тез, сезімталдықпен әсер етсе, ал вольфрам оны өте баяу сезінеді. сондықтан да титрленетін ерітіндіге платина мен вольфрам электродтарын енгізсе, осы кездегі өлшенген потенциал айырымы эквивалент нүктеге дейін нөлге жуық, ал осы нүктенің өзінде бірден өсіп кетеді, өйткені бұл кезде ерітіндіде тотығу да, тотықсыздану да реакциялары қатар жүріп жатады. потенциометрлік титрлеу әдістерінің кемшілігі титрантты қоскан соң потенциал тез тұрақтай қоймайды, сондықтан титрлеу кезінде бірнеше өлшеулер жүргізуге тура келеді. редоксиметрия әр түрлі жүйедегі потенциалын өлшеуге негізделген бірнеше әдістердің басын біріктіреді. бұл әдісте протолиттік процестер мен кешенді қосылыс түзілуі қолданылады, зерттеу, дәрі-дәрмек, текстиль, цеялюлозақағаз, шарап, тамақ, тазалық процестеріндегі технологияны бақылау үшін ғылыми-зерттеу жұмыстарында кеңінен қолданылады. оның негізін 1923 жылы в.кларк салған. кейін б.н.никольский шәкірттерімен бірге дамытқан. теориялық негіздерідиффузиялық потенциалқайтымды электрохимиялық тізбектерэлектрод типтерісалыстыру электродыиндикатор электродырн-метрия титрлеу эквиваленттік нүктені табуға негізделген титрлеу реакциясына қатынасқан қосылыстың тек біреуі ғана электродты құбылысқа араласатын болғанда, эквиваленттік нүктенің маңында индикаторлы электродтың потенциалы өзгереді. айталық қышқылды негізді әдіс бойынша титрлегенде, шыны электродын хлоридті хлор-күміс арқылы жүзеге асырады. мұндағы реакциялар тез өтіп, соңына дейін толық жүреді. жалпы потенциометрлік титрлеуді жүргізу үшін талданатын ерітіндідегі индикаторлы электрод пен салыстыру электродынан тұратын тізбекті жинақтайды. соңғы нүктені анықтау. суретте титрлеу қисықтары мысал ретінде келтірілген. 650px осы суретте (а) тұз қышқылын калий гидроксидімен, яғни күшті қышқылды күшті негізбен титрлеудің кисығын теориялық тұрғыдан кескінделген. мұндағы эквивалент нүкте индикаторлы электрод потенциалының кенеттен секіруіне байланысты. бұл секіру эквивалент нүктені анықтайды, осыған қарап талданатын ерітінді құрамындағы қышқыл концентрациясы есептелінеді. екінші (б) суретте эквивалентті нүктені табу үшін ae/av координатында дифференциалды қисық сызылады, ал абсцисса өсіндегі есептеу титрант көлемін көрсетеді. дифференциалды қисық көмегімен эквивалент нүктені нақтылы тауып, дәл есептеуге болады. бірінші теңдеуден екіншісін шегеріп мынаны аламыз: 200px ерітіндінің рн өлшегенде индикаторлық электрод ретінде сутекті, хингидронды, шыны электродтарын пайдалануға болады. бұлардың арасында шыны электроды жиі колданылады, өйткені оны тотықтырғыш пен болса да, кең температуралық арада да пайдалануға болады. жұмысқа қосардың алдында оны 0.1 тұз қышқылының ерітіндісінде біршама уақыт ұстайды. осы кезде ерітіндідегі сутек ионы шыны жарғақтағы натрий ионымен алмасып, осы жүйеде тиісті тепе-теңдік орнайды. кемшілігі құрылымының әлсіз әрі нәзік болуы, күшті сілтілік не қышқылдык ортаға ауысқанда кейбір жайсыздықтар кездесуі мүмкін. рн 650px титрлеу өлшеу потенциометрлік өлшеу қолданылатын әдістердің бәрінде индикаторлық электрод потенциалының анықталатын құрамдас бөліктердің активтігіне, яғни тәуелділігі пайдаланылады. сонымен қатар бұл әдіспен жалпы электрохимиялық тізбекте ток өтпей тұрғанда, ондағы электр козғаушы күшті өлшейді. тізбектен ток өтсе, онда электродтар полюстенеді, яғни қайтымсыз ток көзі ретінде жұмыс істеп, эқк мәні тепе-теңдік жайдағыдан төмендейді. тізбектегі қосымша токтан мүлдем арылу мүмкін емес, сондықтан оны мейлінше 10−7 шамасында азайтуға тырысады. осы бағытқа арналған кейбір тәсілдерді қарастырайық. 300px теңестірү тәсілі. теңестіру тәсілінде кобінесе 10.16-суреттегі схема бойынша құрастырылған қарапайым құрылғы қолданылады. ондағы вс кедергісі бар, ұзындығы реохорд, эқк артық және тұракты болатын аккумулятор. тізбектегі кілті қосулы тұрганда реохордтың жылжымасын қозғалта отырып, реохордтағы кернеудің кемуін өлшейді. erep тетігі нүктеде болса, онда потенциал айырымы нөлге тең, ал егер ол нүктесінде болса, онда ол потенциал айырымы батареясының кернеуіне теңеледі. бұл ток көзі (а) гальвано- метрмен (г) бір ізді жалғасқан. көмегімен теңесу сэтін анықтайды. ол үшіп гальванометрдің сезімталдығы 10−7 а-дан кем болмауы керек. ол неғұрлым жоғары болса, ех соғұрлым үлкен дәлдікпен өлшенеді. өлшеуді вестонның қалыпты элементі вқэ бойынша реохордтың өлшемдік көрсеткішін реттеуден бастайды. ол үшін кілтті тұйықтап, қайта қосқышты -7 жағдайға қояды. содан кейін қозғалғыш тетікті мен нүктелерінің арасында жылжыта отырып, мен нүктелерінің арасында гальванометрдің көрсеткіш тілі ауытқымайтын нүктені табады, бүл вқэ-нің en өтелгенін көрсетеді. бұл аралық bd үзындығымен өлшенеді. реохордтың үзындығы мм болғанда кернеудің кемуін былай абады: e=en/bd осыдан кейін зерттелетін ерітіндінің электр қозғаушы күшін (ех) өлшейді, ол үшін қайта қосқышты жағдайға қойып, жылжымалы тетікті қозғалта отырып, тізбектегі тоқты гальванометрмен бақылай отырып, оны елшейді. мысалы, жылжытып тетік нүктесіне жеткенде тізбектегі ток өтелді делік, мұндай жағдайда реохордтың мм құны да е-те тең болады. 150px бұл одістің басты кемшілігі өлшеу нәтижесінің аса дэл болмауы. айталық, реохордтың үзындығы імм болса. онда осы арадағы аккумулятор кернеуі төмендейді. демек, реохорд ұзындығының імм мв/мм екен. титрлеуді қолдануөздігінен титрленудереккөздер== химия