Kimyoviy analiz metodlari ma’ruza matni

Taqqoslash elektrodi. Qaytar galvanik elementlarning EKJini o‘lchashda potensiali oldindan ma’lum, o‘zgarmas va tekshiriluv- chi eritma tarkibiga bog‘liq bo‘lmagan yarim element zarur. Bun- day talablarni qanoatlantiradigan elektrod taqqoslash elektrodi deyiladi. Taqqoslash elektrodi tuzilishi jihatidan oddiy va o‘rtacha toklar o‘tganida potensiali o‘zgarmaydigan bo‘lishi kerak.
Taqqoslash elektrodining potensialini o‘zgarmas holda saqlab turish uchun u tegib turadigan ichki eritmada reaksiyaga kirisha- digan moddalar konsentratsiyasi bir xilda saqlab turiladi. Taqqos- lash elektrodlari vaqt o‘tishi bilan o‘zgarmaydigan, takror o‘lchanganda ham bir xil natijalar beruvchi va tok o‘tganida o‘zgarmaydigan potensiallarga ega bo‘lishi kerak. Ko‘pincha taqqoslash elektrodlari sifatida kumush xloridli va kalomel elek- trodlar ishlatiladi.
Vodorod elektrod. Vodorod elektrod potensiometriya usullari- da keng ishlatiladi (19-rasm). Vodorodning o‘zi elektr o‘tkazish xossasiga ega emas. Shu sababdan vodorod elektrod sifatida vo- dorodga to‘yintirilgan platina ishqori (konsentrlangan sulfat kislo-

tada suyuqlantirilgan platina kukuni)dan foydalaniladi. Bu holda eritmani to‘yintirgan vodorod va metall vodorod ionlari bilan bir- ga redoks (oksidlanish-qaytarilish) sistemani hosil qiladi:
2H ⁺ + 2e ← → H

2

2
Vodorod elektrodning tuzilishi. Tarkibida vodorod ionining konsentratsiyasi 1 g–ion/l ga teng bo‘lgan eritmaga platina plas- tinkasi (yuzasiga platina qavati qoplangan) tushiriladi va 760 mm simob ustunida vodorod gazi bilan to‘yintiriladi. Eritma orqali o‘tkazilgan vodorod platinata yutilib, uning sirtida joylashadi va natijada platina tayoqcha «vodorod tayoqcha»ga aylanadi. Bu holda bunday elektrod reaksiyasi sodir bo‘ladi:
H ← → 2H ⁺ + 2e
Oksidlanish-qaytarilish potensiali uchun shunday yozish mum- kin:

E = E^o
2,3RT
+ lg(a
/ P )

2H ⁺ / H₂
2H +H_{2 2F}
^{H + H}2

Bu yerda a_{H +} – vodorod ionining aktivligi, P_H2 – vodorodning potensial bosimi. Vodorod elektrodning standart potensiali

E
o
2H +H₂
. Har qanday haroratda shartli ravishda nolga teng deb

qabul qilinganini e’tiborga olib, tenglama (1)ni quyidagicha ifoda- lash mumkin:
E =− ^{1 RT} lg P = ^RT pH
2 F ^H2 E
pH =–lg[H⁺] ligini bilgan holda vodorodning standart bosimi R=1 atom bo‘lganida:

E =− ^RT
F
pH = −0, 058 pH

ya’ni vodorod elektrodning potensiali eritma pH i bilan chiziqli bog‘lanishda bo‘ladi. Elektrodning potensial qiymati elektrod reaksiyasi tenglamasidan aniqlanadi:
E=E^o+0,059 lg[H⁺] yoki pH = –lg[H⁺]; E=–0,059 pH
Vodorod elektrod kimyoviy analiz amaliyotida ancha noqulay bo‘lganiga qaramay termodinamika jihatidan muhim, chunki u

standart elektrod bo‘lganligi sababli boshqa elektrodlarning po- tensiallari, odatda, shunga nisbatan aniqlanadi.
19-rasmda noksimon vodorod elektrod tasvirlangan. Bu elektrodga naycha (7) orqali vodorod yuborila- di, u eritmani va platinani (elektrod (2)ni) to‘yintiradi. Vodorodning or- tiqchasi naycha orqali chiqib keta- di. O‘lchash vaqtida elektrod tek- shirilayotgan eritma bilan naycha
(4) orqali suyuqlik ko‘prikchasi vo-

19. 
    rasm. Vodorod elektrod: 1, 3, 4 – naychalar;
    

2 – elektrod.

19. 
    rasm. Vodorod elektrod.
    

sitasida tutashtiriladi. U simon vo- dorod elektrodda nayning bir tirsa- giga kichkina pufakcha shaklidagi vodorod kiritiladi. Elektrodni ay- lantirish bilan vodorod pufakchasi naycha orqali ko‘p marta haydaladi va, nihoyat, u nayning boshqa tir- sagidagi platina elektrod yaqinida qoldiriladi. Nayning platina elek- trod joylashtirilgan tirsagi orqali suyuqlik ko‘prikchasi vositasida elektrod o‘lchash olib boriladigan idish bilan tutashtiriladi. 19–20- rasmlarda vodorod elektrodlar tas- virlangan.

Ishlatilayotgan vodorod elektrod qanday tuzilganligidan qat’i nazar, eritma bilan chegaradosh platina vodorod bilan to‘la to‘yinganida potensial hosil qiladi, uning qiymati eritmadagi vo- dorod ionlarining konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi.
Ko‘pchilik potensiometrik o‘lchashlar uchun taqqoslash elek- trodi potensialining aniq qiymati talab qilinmaydi, balki poten- sial qiymatining o‘zgarmasligi juda muhim. Lekin EYKdan tashqari indikator elektrodning potensialini ham aniqlash zarur bo‘lgan o‘lchashlarda taqqoslash elektrodining potensial qiymat- larini bilish lozim bo‘ladi. Indikator elektrodning potensiali, odatda, standart vodorod elektrodga nisbatan hisoblab chiqiladi

va bu qiymat tanlangan taqqoslash elektrodiga mutlaqo bog‘liq bo‘l- maydi.
Kumush xloridli taqqoslash elek- trodi (21-rasm) (Ag/AgCl/KCl) ku- mush sim sirtiga elektroliz vositasida kumush xlorid qoplash orqali tay- yorlanadi. Elektrod tuz ko‘prikchasi orqali tekshiriluvchi eritma bilan tutashtirilgan idishdagi kaliy xlorid

19. 
    rasm. Kumush xloridli elektrod.
    

eritmasiga botiriladi. Xloridlarning konsentrlangan eritmalarida kumush xlorid komplekslar hosil qilib erigani sababli kaliy xlorid- ning eritmalari ularga elektrodlar botirilishidan avval kumush xlorid bilan to‘yintiriladi. Bunda quyidagicha elektr-kimyoviy reaksiya sodir bo‘ladi:
Ag ← → Ag⁺ + e
Hosil bo‘lgan potensial ↓AgCl tuzining eruvchanlik ko‘payt- masiga va Cl^– ionining konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi:

^EKAgCl
= [Ag⁺][Cl⁻ ] bundan ^{[Ag+] = EK}AgCl
[Cl⁻ ]

Elektrod potensiali:
E = E^o + 0, 0591 lg[Ag ⁺]

E = E^o + 0, 0591 lg EK
––––_–––^A–,^gCl
− 0, 0591 lg[Cl⁻ ]

E
o
Ag / Ag⁺
To‘yingan kumush xlorid elektrodining potensiali to‘yingan kaliy xlorid eritmasida doimiy qiymatga ega bo‘lib, uning poten- siali standart vodorod elektrolitga nisbatan o‘lchanganda quyida- gicha bo‘ladi:
E = +0,220 V.