Аналитическая химия фтора. Курсовая работа по дисциплине Электрохимические методы анализа
![]()
|
МИНОБРНАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Тверской государственный технический университет Кафедра химии КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Электрохимические методы анализа» Выполнил: магистрант 2 курса факультета ХТФ группы М.ХИМ.АХ Кравченко Павел Алексеевич Принял: д.х.н., профессор Луцик В.И. Тверь 2018 СодержаниеСодержание 2 Введение 3 1.Теоретическая часть 4 1.1. Аналитическая химия фтора 4 1.2. Электрохимические методы анализа 4 1.2 Потенциометрический метод анализа 4 1.3. Индикаторные электроды в потенциометрии. 8 1.4. Метод Грана 12 2. Практическая часть. 14 2.1. Определение концентрации фторид-ионов в растворе с помощью ионоселективного электрода. 14 2.3. Расчет погрешности эксперимента методом наименьших квадратов 18 3. Вывод 19 4. Список литературы 20 ВведениеНаучно-исследовательский проект на тему: «» на базе Тверского государственного технического университета. Цель работы. Систематизация, расширение и закрепление теоретических и практических вопросов в области определения фторид-ионов в питьевой воде методом прямой потенциометрии, знакомство с аппаратурой, методикой определения фторид-ионов. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: Подбор литературы в области электрохимических методов анализа и аналитической химии фтора Закрепление навыков планирования и организации научного исследования Освоение современных методов исследования Провести анализ фторид-ионов в питьевой воде из различных источников методом прямой потенциометрии 1.Теоретическая часть1.1. Аналитическая химия фтора1.2. Электрохимические методы анализаВажнейшее место среди физико-химических методов анализа занимает группа электрохимических методов. Их отличает доступность, специфичность – возможность определять концентрацию отдельных ионов в присутствии многих других. Электрохимические методы анализа включают в себя методы исследования и анализа, основанные на явлениях, которые протекают на электродах, находящихся в контакте с анализируемым раствором, а также в межэлектродном пространстве электрохимической ячейки. Электрохимические методы можно классифицировать следующим образом: – методы без протекания электродной реакции (кондуктометрия при низких и высоких частотах); 7 – методы, основанные на протекании электродных реакций в отсутствии тока (потенциометрия) или под током (кулонометрия, полярография). Во всех случаях аналитическим сигналом является измеряемый электрический (сила тока, напряжение) или электрохимический (электропроводимость раствора, поляризация электродов) параметр. Электрохимические методы анализа позволяют определять концентрации веществ в широком интервале (от 1 до 1 · 10 –9 моль/л), могут быть легко автоматизированы и использованы для контроля качества пищевых продуктов. 1.2 Потенциометрический метод анализаКак и любой другой физико-химический метод, потенциометрия бывает прямой и косвенной. В обоих случаях анализ проводят в потенциометрической ячейке, состоящей из двух электродов – электрода сравнения и индикаторного электрода, помещенных в исследуемый раствор. Во внешней электрической цепи электроды подключены к измерительному прибору – потенциометру, измеряющему разность потенциалов электродов ячейки или потенциал индикаторного электрода относительно потенциала электрода сравнения, который в данных условиях является величиной постоянной (ср = const), тогда как потенциал индикаторного электрода таковой величиной не является (инд const). Эта разность носит название электродвижущей силы (ЭДС) потенциометрической ячейки: ЭДС = ср – инд. Таким образом, пара электродов, погруженная в потенциометрическую ячейку с каким-либо раствором, представляет собой гальванический элемент, а разница потенциалов между ними – ЭДС гальванического элемента. Один электрод (сам по себе) представляет собой полуэлемент, обладающий в зависимости от условий собственным потенциалом. Так, при погружении пластинки какого-либо металла в воду на ее поверхности возникают процессы, приводящие к образованию двойного электрического слоя. Ионы металла из кристаллической решетки под действием полярных молекул воды отрываются и переходят в воду, заряжая его положительно (+). Электроны остаются на поверхности металла, заряжая ее отрицательно (–). Между металлом и раствором устанавливается динамическое равновесие: М – ne М n+. На границе раздела фаз раствор–поверхность металла образуется двойной электрический слой. Разность потенциалов = + и –, возникшая на границе металл–раствор (при условии установившегося равновесия), называется равновесным электродным потенциалом и рассчитывается по уравнению Нернста: Активность конденсированных фаз АgCl и Ag равна единице. Каломельный электрод (КЭ) состоит из металлической ртути, находящейся в контакте с пастообразной каломелью |