Потенциометрия. 
Определение фторид-ионов в минеральном удобрении

Общая характеристика

Потенциометрические измерения часто используют не только в химико-аналитических целях для определения концентрации вещества или установления точки эквивалентности. Их широко применяют для исследования реакций в растворе, определения констант равновесия и различных характеристик вещества. По данным потенциометрических измерений вычисляют константы диссоциации соединений, произведение растворимости и т. д., рассчитывают тепловые эффекты и другие термодинамические характеристики процессов в растворе.

Большое практическое значение имеют потенциометрические методы определения рН раствора со стеклянным и другими электродами, а также прямые потенциометрические определения концентрации (активности) других ионов с помощью ионселективных электродов (ионометрия). Сконструированные ионселективыне электроды на ионы Cu²⁺, Ag²⁺, Ag⁺, Ca²⁺, Na⁺, K⁺, Cl^-, F^-, S^2- и др. успешно применяют в анализе различных технологических растворов, объектов окружающей среды и т. д. Потенциометричекие датчики на основе ионселективных электродов позволяют следить за ходом технологического процесса.

Ионоселективные электроды (ИСЭ) — это датчики, позволяющие избирательно определять активность одних ионов в присутствии других.

ИСЭ состоят из следующих элементов (рис. 1):

• Ш полупроницаемой мембраны 1 (одни ионы из раствора проходят в неё, другие — нет);
• Ш внутреннего раствора 3 с постоянной концентрацией определяемого иона;
• Ш внутреннего электрода сравнения 4;
• Ш, а также корпуса 2 и экранированного провода.

Ионы могут переходить из раствора в мембрану за счёт различных процессов:

• Ш ионного обмена, например, в случае стеклянного, нитрат-селективного и многих др. электродов;
• Ш комплексообразования;
• Ш распределения;
• Ш растворимости определяемого вещества в материале мембраны;
• Ш ситового эффекта, если размер иона практически равен размеру пор мембраны.

Во многих областях находит практическое применение кальциевый ионселективный электрод. Помимо традиционного анализа воды, различных растворов и т. Д. большое практическое значение кальциевый электрод имеет в медико-биологических исследованиях, клинической медицине и т. д., поскольку концентраций (активность) ионов кальция влияет на многие процессы жизнедеятельности и физиологические процессы (нервная деятельность, функция ферментов и т. д.) Известен мембранный ионселективный электрод, позволяющий определять жесткость воды, так как он имеет примерно одинаковую чувствительность на оба иона (кальций и магний).

Другой важной областью применения потенциометрических методов является потенциометрическое титрование кислот, оснований, солей и других веществ, где также эффективно используют ионселективные электроды. Потенциометрические методы успешно применяют в анализе мутных и окрашенных растворов и в анализе растворов на основе смешанных и неводных растворителей.