АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ

АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ (поляриметрическое, гальванометрическое, вольтамперное титрование) — электрометрический метод титрования, основанный на измерении величины тока в зависимости от объема добавленного титрующего раствора (титранта). При этом точку эквивалентности определяют графически при помощи кривой амперометрического титрования, которая обычно состоит из двух прямых, пересекающихся в точке эквивалентности. Одна прямая соответствует изменению концентрации определяемого вещества в растворе, другая — концентрации титранта в растворе.

Рис. 1. Графическое изображение связи между полярографией и амперометрическим титрованием: а — полярограммы растворов цинка различной концентрации, где точки 1—6 — различные концентрации раствора цинка, соответствующие единому значению напряжения тока (Е. в.); б — изменение силы тока (I) в растворах соли цинка в зависимости от содержания цинка

Концентрация титранта должна быть примерно в 10 раз больше концентрации титруемого вещества, чтобы избежать поправки на разбавление раствора при титровании. Можно показать связь между амперометрическим титрованием Е и полярографией, то есть методом анализа, основанным на регистрации зависимости силы тока от напряжения в электрической цепи, состоящей из исследуемого раствора и пары электродов. Получаемая при этом кривая называется полярографической волной. Высота этой волны (точки 1—6 на рис. 1) пропорциональна концентрации исследуемого вещества (см. Полярография).

Амперометрическое титрование проводится значительно быстрее, чем полярография. Преимущества перед полярографией: точность анализа не зависит от диаметра капилляра, вязкости раствора, температуры. Если титруемое вещество (титруемый ион) и титрант не восстанавливаются, то можно прибавить индикаторное вещество, которое участвует в окислительно-восстановительном процессе.

Рис. 2. Схема амперометрической установки: 1 — устройство для перемешивания раствора, совмещенное с индикаторным электродом (2); 3 — сосуд для титрования; 4 — промежуточный сосуд, препятствующий загрязнению электрода сравнения; 5 — электрод сравнения; 6 — гальванометр; 7 и 11 — контакты для замыкания электродов на гальванометр или контакты источника тока (8) с реостатом (9) и вольтметром (10)

Для амперометрического титрования используют любой визуальный полярограф или специальную лабораторную установку (рис. 2), включающую ртутный или платиновый индикаторный электрод, электрод сравнения, источник тока, реостат, вольтметр для измерения налагаемого внешнего напряжения, гальванометр (миллиамперметр) с шунтом для измерения величины тока. При использовании осциллографического полярографа не нужно даже вычерчивать кривую титрования, так как точке эквивалентности соответствует исчезновение пика определяемого вещества или появление пика титранта. Можно титровать в мутных и темноокрашенных растворах, например в жидкостях организма или продуктах его жизнедеятельности. Анализ пробы с помощью амперометрического титрования, в отличие от полярографии, можно проводить в присутствии кислорода. Амперометрическое титрование позволяет определять вещества в количествах до 10-6моль/л. Нет опасности перетитровать исследуемый раствор. В качестве осадите лей применяют гетерополикислоты (кремневольфрамовая кислота, фосфорновольфрамовая кислота, мышьякововольфрамованадиевая кислота и другие), оксалат натрия, тетрафенилборат натрия; в качестве окислителей — перманганат калия, бихромат калия, сульфат церия, растворы комплексонобразователей (комплексон-III, ЭДТА, органические реактивы — диметилглиоксим, купферрон и другие). По реакции осаждения ферроцианидом калия можно определять цинк (в цинковой мази), ртуть, свинец, медь, барий, стронций, кобальт и другие. Амперометрическое титрование применяют в токсикологии и при судебно-медицинских экспертизах, при анализе пищевых продуктов и санитарно-гигиенических анализах для определения отдельных химических элементов и тех соединений, которые способны восстанавливаться или окисляться, например алкалоидов, антибиотиков, витаминов, гормонов, спиртов, альдегидов, кислот, углеводов, барбитуратов, металлических ядов, рентгеноконтрастных препаратов, раствора Рингера, кумаринов и других веществ.

См. также Титриметрический анализ.

Библиография: Виноградова Е. Н., Галлай З. А. и Финогенова З. М. Методы полярографического и амперометрического анализа, М., 1963; Сонгина О. А. Амперометрическое титрование, М., 1967, библиогр.

Ф. М. Шемякин.