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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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