Файл: Алимарин, И. П. Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 1
з у е м ая для выполнения потенциометрических ультрамикроопределений на предметном столике микроскопа, показана на рис. 67. Сосуд для титрования представляет собой капилляр 1 диамет ром 1,5—2 мм с впаянной в него платиновой проволочкой, один конец которой, входящий в сосуд, является собственно электро дом, а другой — припаивается к тонкому шнуру для соединения с потенциометром. Изготовляют такой сосуд в пламени микрого релки, впаивая в капилляр платиновую проволочку диаметром 0,1—0,2 мм и затем обрезая капилляр так, чтобы рабочая часть сосуда имела длину 4—5 мм.
Рис. 67. Общий вид капиллярной ячейки для потенциометрического титрования:
1—сосуд |
с |
индикаторным |
электродом; |
2 — бюретка; |
3—каломельный |
электрод; |
4—капилляр |
для подачи |
|
|
|
перемешивающего газа. |
|
Д л я помещения во в л а ж н у ю камеру сосуд укрепляют в под ходящем держателе . Им может быть отрезок толстостенного капилляра, внутренний диаметр которого близок к диаметру ножки сосуда или подобное ж е приспособление из плексигласа, фторопласта и т. п. Перемешивать раствор в таком сосуде мож но струей азота.
Д л я каломельного микроэлектрода сравнения предложено две к о н с т р у к ц и и 3 6 ' 4 5 . В одном с л у ч а е 4 5 — это маленькая пробирка с отходящей от нее трубкой-капилл'яром, выполняющим роль со левого мостика (см. рис. 67). Кончик капилляра, погружаемый в раствор, оттянут до 0,05—0,1 мм. Контакт электрода с потен циометром осуществляется через платиновую проволочку, впаянную в стеклянную трубку колпачка, закрывающего про бирку. На дно пробирки помещают ртуть и каломель. Электрод заполняют раствором хлорида калия и затем вводят в капилляр
горячий раствор агар - агара с хлоридом калия через |
капилляр |
|||||
ный кончик, |
куда |
растворы засасывают с |
помощью |
|
шприца, |
|
одеваемого |
на отвод |
с |
краном. Д л я такого |
заполнения |
удобно |
|
каломельный электрод |
и емкость (например, |
трубку) |
с |
раство |
ром, которым надо заполнить мостик, расположить в находя щихся друг против друга манипуляторах. Вводят кончик электрода в раствор и, соответствующим образом работая
127
шприцем, заполняют электрод |
(в котором у ж е находится |
ртуть |
и каломель) раствором. При |
этом надо следить, чтобы |
кончик |
капилляра оставался все время в растворе (во избежание про скока), а по окончании заполнения, перед тем, как снять шприц,
следует закрыть кран |
и сообщить электрод с |
атмосферой, при |
|||
|
|
открывая |
колпачок. Из |
||
|
|
агар - агара кончик можно, |
|||
|
|
вынимать |
только |
после |
|
|
|
того, как агар - агар в нем |
|||
|
|
застынет. |
|
|
|
|
|
В каломельном микро |
|||
Рис. 68. Каломельный |
микроэлектрод: |
электроде |
другой |
конст |
|
рукции |
использован |
стан |
|||
1—каломельный электрод; |
2—мостик-капилляр. |
дартный |
э л е к т р о д 3 8 . |
Что- |
|
|
|
бы сделать |
такой |
элект |
трод пригодным для эксперимента в малых объемах, его видо изменяют, присоединяя капиллярный мостик 2 с агар-агаром (рис. 68). Мостик-капилляр, удерживаемый в пробке, заполняют горячим раствором агар - агара с КС1 (при помощи ш п р и ц а ) , дают агар - агару застыть, обрезают капилляр так, чтобы столбик
застывшего агар - агара несколько выступал из |
его широкого |
конца, и вставляют капилляр на пробке в мостик |
стандартного |
электрода. В манипуляторе электрод удерживают за этот основ ной мостик.
С парой электродов (платиновый электрод пли другой метал лический электрод — каломельный электрод сравнения) можно проводить титрование и в капилляре с перетяжкой (рис. 69), ко торый удобно расположить под микроскопом в д е р ж а т е л е из
Рис. 69. Микроячейка для потенциометрического титрования:
1—капиллярный с о с у д с перетяжкой; 2—бюретка; 3 — пара электродов .
тонкой (0,5—1 мм) пластинки фторопласта. На поднятых кон цах этой пластинки размером 10X25 мм сделаны отверстия для
капилляра, а |
в |
центре — |
координирований с перетяжкой капил |
л я р а — п р о р е з ь , |
проходя |
через которую свет падает на участок |
|
капилляра с |
раствором. Суженная часть капилляра 1 служит |
||
емкостью для |
раствора. |
Электроды объединяют, как показано |
на рис. 69,-крепят в одном из манипуляторов и вводят в. раствор. Другим манипулятором в раствор вводят бюретку с титрантом. Перемешивают раствор вибрированием. Роль мешалки выпол-
128
няет обычно бюретка. Как правило, при всех потенцнометриче- |
|||
скнх титрованиях, следует пользоваться мнкробюреткой |
с на |
||
жимным |
микрометром. |
|
|
Не менее универсальным, чем стандартный |
каломельный |
||
электрод |
сравнения, является палладиево-водородный |
микро |
|
электрод |
с собственным запасом газа 1 6 4 . Такой |
электрод |
изго |
товляют |
по типу одинарного платинового электрода (см. ч. I I I , |
||
гл.. 2, § |
1) из палладиевой проволоки диаметром |
0,2—0,3 |
мм и |
длиной около 10 мм, конец которой длиной 2—3 мм палладн - руется. Перед палладированием поверхность проволоки должна
быть |
зачищена |
наждаком, промыта водой, |
затем |
хромовой |
|||
смесью и |
снова |
водой. |
Э л е к т р о л и т и ч е с к о е 1 7 3 |
палладирование |
|||
проводят |
20—30 мин в |
сосуде с |
пористой перегородкой (см. |
||||
ч. IV, гл. 2, § 3) |
при силе |
тока 0,6—0,8 мА; в качестве |
электро |
||||
лита |
используют |
0,3—0,5%-ный |
раствор PdCl 2 |
в 1 н. |
соляной |
Рис. 70. Палладиево-водородный микроэлектрод:
/ — п а л л а д и р о в а и н а я палладневая проволока; 2—капиллярный |
наконечник с 2 н. H 2 S O . 1 ; |
3— капиллярный наконечннк-мостнк. |
|
кислоте; анодное пространство со вспомогательным платиновым электродом заполняют 1 н. соляной кислотой. Затем электроли тически насыщают выделившийся губчатый палладий водородом из 2 н. серной кислоты при силе тока 0,8—1,0 мА в течение 1 ч. Полученный таким образом электрод (рис. 70) хранят в 2 н. сер ной кислоте, которой заполнен плотно одеваемый на палладие - вую проволоку / капиллярный наконечник 2. Потенциал элек трода устанавливается постоянным приблизительно в течение суток его хранения в 2 и. серной кислоте.
В качестве электрода сравнения палладиево-водородный электрод хорошо функционирует две недели, после чего слой
палладия на нем необходимо вновь насытить |
водородом. Д л я |
|
работы электрод дополнительно |
снабжают вторым наконечни |
|
ком-мостиком 3 с разбавленным |
(0,01—0,02 н.) |
раствором кис |
лоты или соли; второй наконечник плотно надевают на первый. Прием использования электрода с двумя наконечниками дает возможность работать с ним, непосредственно погружая в лю бой титруемый раствор. Капилляры-наконечники должны быть насажены на электрод достаточно плотно, чтобы растворы из них. не поступали в титруемый раствор. При работе с малыми объемами растворов применение капиллярных наконечников
технически удобно, так как они могут |
быть сделаны в |
необходи |
|
мой |
степени длинными и тонкими. |
Используя этот |
электрод |
5 |
Зак. 708 . |
|
129 |
S
сравнения, можно титровать потенциометрически более разбав
ленные растворы, чем с каломельным электродом |
сравнения. |
|
Кроме того, при достаточно большом сопротивлении |
индикатор |
|
ного электрода (например, |
кристаллические мембранные элек |
|
т р о д ы 1 6 5 ) использование |
палладиево-водородиого |
электрода |
сравнения позволяет измерять потенциалы, не прибегая к уси
лителям в цепи измерения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Приемы |
титрования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
При |
использовании |
для |
титрования |
капиллярной |
ячейки, |
||||||||
представленной на рис. 67, необходимо иметь три |
манипулятора, |
||||||||||||
располагаемые справа |
от микроскопа |
(один — соосно |
с |
сосудом |
|||||||||
для титрования на предметном столике, |
два |
других — под |
|||||||||||
углом) . В центральном |
манипуляторе |
следует закрепить бюрет |
|||||||||||
|
|
|
|
ку, |
в боковых — электрод |
||||||||
|
|
|
|
сравнения |
и |
трубку |
для |
||||||
|
|
|
|
подачи |
|
азота. |
|
Порядок |
|||||
|
|
|
|
работы |
|
следующий: |
|
1) в |
|||||
|
|
|
|
сосуд |
с |
титруемым |
|
рас |
|||||
|
|
|
|
твором |
|
вводят |
электрод |
||||||
|
|
|
|
сравнения, для чего пред |
|||||||||
|
|
|
|
метный |
|
столик |
микроско |
||||||
|
|
|
|
па |
круговым |
|
движением |
||||||
|
|
|
|
поворачивают |
|
так, |
чтобы |
||||||
Рис. 71. |
Ячейка для потепцпометрического |
сосуд |
расположился |
на |
|||||||||
|
титрования: |
|
|
одной линии с |
электродом |
||||||||
/ — к а п и л л я р ; 2—палладиево-водородный |
электрод |
сравнения, |
измеряют |
на |
|||||||||
сравнения; |
3— индикаторный электрод; |
4—микро |
чальный |
потенциал |
и |
вы |
|||||||
|
бюретка . |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
водят электрод |
из |
раство |
ра; 2) аналогичным круговым движением приводят столик в та
кое положение, |
чтобы на одной |
прямой с сосудом |
о к а з а л а с ь |
|
бюретка, вводят |
ее в раствор, добавляют порцию титранта |
и вы |
||
водят бюретку |
из раствора; 3) |
поворачивают сосуд |
к |
трубке, |
через которую поступает азот, перемешивают раствор и вновь
измеряют |
потенциал. |
|
Такие |
манипуляции повторяют |
до конца титрования. |
В капилляре с перетяжкой при |
использовании объединенной |
пары электродов (см. выше) титрование проводят следующим образом . Электроды вводят в раствор и измеряют начальный потенциал. Затем вводят бюретку с титрантом и включают ви братор, приводящий в движение кончик бюретки. При переме шивании добавляют порцию титранта, после чего отключают вибратор, измеряют потенциал и т. д. В капилляре с перетяжкой
удобно т а к ж е выполнять потенциометрическое |
титрование |
с пал |
||
ладиево -водородный электродом сравнения |
(рис. |
71). Д л я |
этого |
|
в титруемый раствор в капилляре / вводят |
микроманипулятором |
|||
слева палладиево-водородный электрод |
2, |
а |
справа |
(под |
углом) — и н д и к а т о р н ы й электрод 3 (например, платиновый) . За -
130