Kimyoviy analiz metodlari ma’ruza matni

18-rasm.
Shisha elektrod.

trod ionselektiv tarzida foylalanilsa, eritmaga natriy xlorid yoki kaliy xlorid ham qo‘shiladi).
Bu elektrodni ishlatish elektrolit eritmasi bilan membrana che- garasida ion almashinish reaksiyasi sodir bo‘lishiga asoslangan. Bunda ikki faza chegarasida yupqa, maxsus tarkibdagi (60–70%) SiO₂, 20–30 Na₂O, 8–10% CaO) membrana shisha qatlam bilan eritma orasida potensiallar ayirmasi vujudga keladi (bu holda elektrod potensialining hosil bo‘lish mexanizmi elektr-kimyoviy emas).
Tokni o‘tkazib yuboruvchi tarzida kumush xlorid bilan qop- langan kumush simdan iborat kumush xloridli elektrod ishlatiladi. Tok o‘tkazuvchiga to‘silgan (izolyatsiyalangan) o‘tkazgich kav- sharlanadi. Shisha elektrod, odatda, kumush xloridli taqqoslash elektrodi bilan birgalikda ishlatiladi. Bunda elektr-kimyoviy zan- jirni quyidagicha ifodalash mumkin:
Ag, AgCl/HCl (0,1M) (shisha) tekshiriluvchi eritma KCl/AgCI,
shisha elektrod kumush xloridli elektrod
Shishadagi ishqoriy metallarning ionlari elektrodning yupqa devorida (membranasida) adsorbilangan H⁺ ionlari bilan almashi- na oladi. Shisha soqqa devorlarining qalinligi 0,0006–0,1 mm bo‘ladi. Agar shisha elektrod pH qiymati elektrod ichidagi erit- maning pH idan farqlanuvchi eritmaga tushirilsa, shisha mem- branada membrana potensiali hosil bo‘ladi.
Shisha membrananing tashqi yuzasi bilan ion almashinishda ishtirok etuvchi H⁺ ionlar konsentratsiyasining o‘zgarishi adsor- bilangan H⁺ ionlar miqdorining o‘zgarishiga olib keladi. Bunda shishaning tashqi gidratlangan yuzasi ma’lum zaryadga ega bo‘lib qoladi, uning qiymati membrananing ichki tomonidagi zaryaddan farq qiladi. Shisha elektrod tekshiriluvchi eritmaga tushirilgan taqqoslash elektrodi (odatda, to‘yingan kumush xloridli elektrod ishlatiladi) bilan elektr-kimyoviy yacheykani hosil qiladi. Bu yacheykada shisha katta qarshilikka ega bo‘lgan elektrolit ko‘prigi bo‘lib xizmat qiladi. Bunday yacheykada EYK
qiymati membrananing ikkala tomonidagi aktivliklar nisbati

/ a

a
' "
_H + _H +
bilan aniqlanadi va shisha elektrod ichida a^' ga

_H +
bog‘liq bo‘ladi:

_H +
E =K – 0,059 a^' =K+ 0,059 pH
Bunda K – o‘zgarmas kattalik bo‘lib, uning qiymati shisha membrananing notekisligi (assimetriyasi) va ichki kumush xlo- ridli elektrod bilan taqqoslash elektrodlarning potensiallari teng emasligiga bogliq. Shunday qilib, shisha elektrodlar muhit pH ning o‘zgarishiga sezgir bo‘ladi va uni o‘lchash uchun keng ko‘lamda qo‘llaniladi. Shisha elektrod H⁺ ionlariga nisbatan ma’lum darajada tanlovchan bo‘lib, ularni har qanday ion ishti- rokida ham aniqlashga imkon beradi. Shisha elektrodlar suvda yoki KCl eritmasida saqlanadi. Elektrod qurib qolsa, uning bir me’yorda ishlashi buziladi va uzoq vaqt (sutkalab) bo‘ktirib qo‘yishni talab qiladi. Shisha soqqachani mutlaqo artib bo‘lmaydi, chunki bunda elektrodning gel qoplamasi buzilishi mumkin. Shisha elektrod yuzasini o‘tkir narsalar bilan tirnash mutlaqo mumkin emas, chunki shisha soqqachaning qalinligi millimetr- ning yuzdan bir ulushlarini tashkil etgani uchun elementning sezgirligi yo‘qoladi.
Ionselektiv elektrodlardagi membranalar turlicha bo‘lishi mumkin. Shishalarning Na⁺, K⁺ va Li ionlar bilan ion almashina oladigan maxsus navlari ulardan ko‘rsatilgan ionlarning faqat bit- tasiga sezgir bo‘lgan elektrodlar yaratishga imkon berdi. Ularning tuzilishi va ishlashi shisha pH elektrodlarniki kabi bo‘ladi. Eng muhim farq membrana yasalgan shishaning tarkibi boshqachaligi- dadir. Shisha tarkibiga A1₂O₃ kiritish membrananing H⁺ ionlari- ga emas, balki metall ionlariga nisbatan tanlovchanligiga ijobiy ta’sir etadi. Masalan, natriy funksiyali selektiv elektrod eritmada- gi natriy ionlari bilan muvozanatda bo‘lali:
Na⁺(shisha) ↔ Na⁺(eritma)
Kislotali eritmada vodorod ionlari bilan reaksiyaga kirishish tufayli muvozanat murakkablashadi:
Na⁺(shisha) + N ^–(eritma) = Na+ (eritma) + N ^–(shisha)
Shuning uchun kislotali eritmalarda bunday elektrod yorda- mida to‘g‘ri ma’lumot olib bo‘lmaydi.
PbS, CuS, Ag₂S kabi ba’zi tuzlarning kukunlarini presslab, F^–, S^–2 va boshqalarga nisbatan ionselektiv elektrodlar olingan. Erimay-
digan AgBr, AgCl, Agl turdagi tuzlarni plastmassalar (kauchuklar, polietilen, polistirol) bilan aralashtirib, Br^–, Cl^–, I^– larni eritmala- ridan tanlab adsorbilaydigan ionselektiv elektrodlar yaratildi.
Ionselektiv shisha elektrodlar turli biologik namunalarda –
qonda, qon plazmasida, zardobida va boshqalarda; atrof-muhit obyektlarida: suvda, o‘simliklarda, turli ekstraktlarda ishqoriy metall kationlarini aniqlash uchun keng ko‘lamda qo‘llaniladi.
Ionselektiv elektrodning muhim xossasi uning selektivlik koef- fitsientidir. Bu kattalik ushbu elektrodning begona, xalaqit beruv- chi ionlarga nisbatan aniqlanuvchi ionlarga necha marta sezgirroq- ligini ko‘rsatadi. Masalan, agar natriy elektrodining kaliy ionlariga

nisbatan selektivlik koeffitsienti 1000 ga teng, ya’ni K_Na+_/K
=10³

+
A

bo‘lsa, bu elektrodning kaliy ionlariga nisbatan natriy ionlariga
1000 marta sezgirroq ekanligini ko‘rsatadi. Boshqacha aytganda, agar natriy ionlari konsentratsiyasi 10^–3 mol/l bo‘lganda elektrod potensiali E bo‘lsa, ushbu potensialga erishish uchun kaliy ion-
larining konsentratsiyasi 1000 marta ko‘proq, ya’ni – 1 mmol/l
bo‘lishi kerak demakdir.