Giáo trình Phương pháp phân tích điện hóa

2/20/2014 1 Boä moân Hoùa Phaân Tích – Kieåm Nghieäm Khoa Döôïc – Ñaïi hoïc Y Döôïc TPHCM PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOAÙ PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOAÙ Phân tích điện hóa là phương pháp phân tích dựa trên dòng chuyển động của các phần tử mang điện tích (electron, ion âm, ion dương) trong dung dịch hay trong phản ứng hóa học Sự biến đổi của 3 đại lượng E, I và R trong phản ứng hoá học cũng tuân theo nguyên tắc của định luật Ohm: E = i.R  Định lượng các chất tham gia và hình thành trong phản ứng qua việc đo lường các đại lượng (E, I và R) trong quá trình phản ứng PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOAÙ Đặc điểm chung của phương pháp này là bất kỳ một dụng cụ phân tích điện hóa nào cũng gồm có: - điện cực nhúng trong dung dịch phân tích, - dụng cụ đo điện thế hay cường độ dòng, - máy vẽ đồ thị. PHAÂN TÍCH ÑIEÄN HOAÙ • Phương pháp đo độ dẫn điện • Phương pháp phân tích đo điện thế • Phương pháp phân tích volt-ampe • Phương pháp điện phân và đo điện lượng 2/20/2014 2 PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH ÑIEÄN THEÁ 1/ Theá ñieän cöïc: 1.1. Phaûn öùng oxy hoùa khöû Phản ứng có sự di chuyển điện tử từ thành phần này sang thành phần kia trong phản ứng. Ox1 + ne  Kh1 Kh2  Ox2 + ne Ox1 + Kh2  Ox2 + Kh1 Điện cực: (Half cell – bán pin) là một thanh kim loại nhúng vào một dung dịch điện ly thể hiện bán phản ứng oxy hóa khử. 1/ Theá ñieän cöïc: 1.2. Pin ñieän (teá baøo ñieän hoùa) = Ñieän cöïc + caàu muoái - Anod laø ñieän cöïc maø ôû ñoù xaûy ra phaûn öùng oxy hoùa (hay phaûn öùng nhöôøng ñieän töû) - Cathod laø ñieän cöïc maø ôû ñoù xaûy ra phaûn öùng khöû (hay phaûn öùng nhaän ñieän töû) Zn 0  Zn+2 + 2 e- (anod) Cu +2 + 2e-  Cu0 (cathod) Zn o + Cu +2  Zn+2 + Cuo Caàu muoái: laø moät oáng thuûy tinh chöùa dung dòch muoái daãn ñieän (KCl, NH 4 Cl) döôùi daïng gel 1/ Theá ñieän cöïc: 1.2. Pin ñieän (teá baøo ñieän hoùa) = Ñieän cöïc + caàu muoái Zn 0  Zn+2 + 2 e- (anod) Cu +2 + 2e-  Cu0 (cathod) 1/ Theá ñieän cöïc: 1.1. Phaûn öùng oxy hoùa khöû Zn 0  Zn+2 + 2 e- (anod) Cu +2 + 2e-  Cu0 (cathod) Zn o + Cu +2  Zn+2 + Cuo 2/20/2014 3 1.2. Pin ñieän (teá baøo ñieän hoùa): Caùc giai ñoïan cuûa phaûn öùng ñieän hoùa: SO 4 2- Cu 2+ CuSO 4 Cu 1.2. Pin ñieän (teá baøo ñieän hoùa):  Pin GALVANIC: taïo ra ñieän naêng, töï hoaït ñoäng, Anod: - (Zn) cathod:+(Cu)  Pin ÑIEÄN LY: caàn cung caáp naêng löôïng ñieän töø beân ngoaøi, Anod + (Cu); cathod: - (Zn) Pin GALVANIC Pin ÑIEÄN LY Anod Cu Zn +2 Cathod Zn Cu +2 Zn +2 + Cu  Zn + Cu+2 1.2. Pin ñieän (teá baøo ñieän hoùa): Qui öôùc caùch vieát maïch ñieän hoùa: - Anod vaø caùc thoâng soá vieát beân traùi caàu muoái. - Cathod vaø caùc thoâng soá vieát beân phaûi caàu muoái. - Ranh giôùi hai pha xuaát hieän theá kyù hieäu:  hay /. - Caàu muoái kyù hieäu baèng || hay // ZnZn+2 (1,0 M) || Cu+2 (1,0 M)Cu ox kho kh oxo a a nF RT EEhay a a nF RT EE lnln  1.3. Phöông trình Nernst: Walther Hermann Nernst (Ñöùc, Nobel 1920) ][ ][ log 059,0 kh ox n EE o  ÔÛ nhieät ñoä 25 o C: T = 298 o K, R = 8,3144 J. o K -1 .mol -1 , F = 96.500 Coulomb.mol -1 RT/F = 298.8,3144/96500 = 0,025675 Chuyeån ln sang log (nhaân 2,303): 2,303 (RT/F) = 0,05916 2/20/2014 4 Phaûn öùng Eo (V, 25oC) Cl 2 + 2e  2Cl- + 1,359 O 2 + 4H + + 4e  2 H 2 O + 1,229 Ag 0  Ag++ e + 0,799 2 H + + 2e  H 2 0,000 Ag(CN) 2 - + e  Ag +2CN- - 0,290 Cd +2 + 2e  Cd - 0,403 Zn +2 + 2e  Zn - 0,763 Theá cuûa ñieän cöïc Hydro ôû ñieàu kieän chuaån laø 0,000 V. Theá cuûa caùc ñieän cöïc khaùc döïa treân giaù trò naøy ñeå so saùnh vôùi nhau Phöông trình Nernst: Walther Hermann Nernst (Ñöùc, Nobel 1920) Theá cuûa ñieän cöïc Hydro ôû ñieàu kieän chuaån laø 0,000 V. Theá cuûa caùc ñieän cöïc khaùc döïa treân giaù trò naøy ñeå so saùnh vôùi nhau Không thể xác định thế tuyệt đối của một điện cực, người ta chỉ có thể xác định thế của điện cực một cách tương đối, tức so sánh hiệu điện thế giữa hai điện cực – một điện cực có thế âm hơn (hoặc dương hơn) so với điện cực kia Ghép điện cực (half cell) cần xác định với điện cực H2 (có thế bằng 0 trong điều kiện chuẩn 25 oC, PH2 = 1 atm) để tạo một pin galvanic. Dấu của thế điện cực là âm (điện cực đó là anod) hay dương (điện cực đó là cathod) so với điện cực Hydrogen trong mạch Galvanic XAÙC ÑÒNH THEÁ ÑIEÄN CÖÏC Phöông trình Nernst: Caùch xaùc ñònh theá ñieän cöïc ĐC Hydrogen là anod, ĐC Bạc là cathod, EAg = + 0,792V EPIN = Ecathod - Eanod = Ephải - Etrái 2/20/2014 5 Phöông trình Nernst: Caùch xaùc ñònh theá ñieän cöïc EPin= Ecathod - Eanod = Ephải - Etrái Tính điện thế của pin galvanic: Cu I Cu2+ (0,0200 M) II Ag+ (0,0200 M) I Ag Ag+ + e-  Ag(s) E0 = 0,799 V Cu2+ + 2e-  Cu(s) E0 = 0,337 V EAg+/Ag = 0,799 - 0,0592.log 1/0,02 = 0,6984 V ECu2+/Cu = 0,337 - 0,0592/2.log 1/0,02= 0,2867 V Ecell = Ephải - Etrái = EAg+/Ag - ECu+/Cu = 0,6984 - 0,2867 = 0,412 V  Phöông trình Nernst:  Aûnh höôûng cuûa pH moâi tröôøng (noàng ñoä acid): - Khi [Cr2O7 -2 ] = [Cr+3], ở pH = 2 tức [H+] = 10-2 Cr 2 O 7 -2 +14H + + 6e  2Cr+3 + H 2 O 23 146 0 ][ ]][[ lg 6 05916,0 3 63 6       Cr HCr EE Cr CrCr Cr vEE Cr Cr 054,1)142( 6 05916,0 33,1)10lg( 6 05916,0 1420' 0 3 7     - Ở pH = 3 tức [H+] = 10-3 vEE Cr Cr 916,0)143( 6 05916,0 33,1)10lg( 6 05916,0 1430' 0 3 7     Phöông trình Nernst:  Aûnh höôûng cuûa phaûn öùng keát tuûa:  Aûnh höôûng cuûa phaûn öùng taïo phöùc: Phương trình Nernst: Cách xác định thế điện cực  Thế điện cực theo phương trình Nernst phụ thuộc vào số mol của chất tham gia bán phản ứng oxy hóa khử: Fe3+ + e- Fe2+ E0 = + 0,771 V 5Fe3+ + 5e- 5Fe2+ E0 = + 0,771 V 52 53 2 3 ][ ][ log 5 0591,0 ][ ][ log 1 0591,0      Fe Fe Fe Fe 2/20/2014 6 2.1/ Caùc loïai ñieän cöïc so saùnh a/ ÑIEÄN CÖÏC HYDRO • Caáu taïo 2H + (l) + 2e -  H 2 (k) • Ñieàu kieän chuaån (25 oC, 1Atm, a H + = 1): E o =0,000 V • Öùng duïng: laøm ñieän cöïc chuaån xaùc ñònh ñieän theá cuûa caùc ñieän cöïc so saùnh hay moät soá ñieän cöïc khaùc. Pt, H2 (1,00 atm) HCl (1 mol)  chuông thủy tinh có gắn thanh Pt phủ gel, Pt có tính hấp phụ H2 mạnh. Phiá trên có một đường dẫn khí Hydrogen từ ngoài vào trong chuông. Cả hệ thống được nhúng trong acid có hoạt độ xác định H 2 vaøo Beà maët Pt haáp thu H 2 Daây daãn Oáng caùch ñieän • Caáu taïo AgCl (r) + e -  Ag (r) + Cl- Daây daãn Loã hôû ñeå thay dung dòch noäi ñieän cöïc Daây baïc Dung dòch bh KCl vaø AgCl Boät nhaõo AgCl Nuùt xoáp (caàu muoái) KCl raén coù theâm AgCl raén ÔÛ 25 o C E 0 AgCl = 0,222 V khoâng coù KCl E = E o + 0,0592 log 1/Cl - E = 0,197 V vôùi KCl baõo hoøa, Öùng duïng: thöôøng duøng laøm ñieän cöïc so saùnh trong chuaån ñoä ñieän theá cuûa caùc phaûn öùng trung hoøa, keát tuûa, pheùp ño baïc, trong caùc ISE, ño pH 2.1/ Caùc loïai ñieän cöïc so saùnh b/ Ñieän cöïc BAÏC - BAÏC CLORID 2.1/ Caùc loïai ñieän cöïc so saùnh c/ Ñieän cöïc so saùnh Calomel • Caáu taïo Hg 2 Cl 2 (r) + 2e -  2Hg(l) + 2Cl- Eo = 0,268V Chì ñieän Dóa thuûy tinh KCl baõo hoøa OÁng beân trong chöùa boät nhaõo Hg, Hg 2 Cl 2 vaø KCl baõo hoøa Loã nhoû E = Eo - 0,05916/2.log [Cl-]2 Ở 25 oC, KCL bảo hoà = 3M E = 0,268 – 0,05916/2.log9 = 0,268 – 0,028 = 0,240 V 2.1/ Caùc loïai ñieän cöïc so saùnh Ñieän cöïc BAÏC - BAÏC CLORID 2/20/2014 7 Ñieän cöïc so saùnh Ag/AgCl E(pin) = E + (cực phải) - E- (cöïc traùi) Ag(r) + Cl -  AgCl(r) + e- E = 0,197 V (Ag = anod) Fe 3+ + e -   Fe2+ E 0 = 0,770 V (Pt = cathod) ][Fe ][Fe 3 2   = 0,573 – 0,05916.log Theá cuûa pin chæ phuï thuoäc tæ leä ][Fe ][Fe 3 2   ][Fe ][Fe 3 2   = (0,77 – 0,05916 log ) – (0,197) 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.1. Ñieän cöïc chæ thò kim loïai Phaân loaïi & öùng duïng – Loaïi 1 xaùc ñònh cation cuûa chính kim loaïi taïo ñieän cöïc – Loaïi 2 xaùc ñònh anion taïo tuûa hay phöùc beàn vôùi kim loaïi taïo ñieän cöïc. – Ñieän cöïc kim loïai trô (Au, Pt, ) vaän chuyeån e- trong chuaån ñoä oxy hoaù khöû nM no EE  log 0591,0 Beà maët kim loaïi Oáng caùch ñieän Daây daãn Caáu taïo: thanh kim loaïi tinh khieát nhuùng trong dung dòch muoái cuûa noù M/ M +n M +n + n.e  M ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ KIM LOAÏI (loaïi 1) Ñieän cöïc chæ thò kim loaïi Ag keát noái vôùi ÑC calomel ñeå ño dung dịch Ag + (aq) ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ KIM LOAÏI (loaïi 1) 2Hg(l) + 2Cl -  Hg 2 Cl 2 (r) + 2 e - E = 0,240V (calomel = anod) Ag + (aq) + e -  Ag(r)  E0 = 0,799V (Ag(r) = cathod) E = E + - E - = (0,799 – 0,05916 log ) – (0,240) ][Ag 1  = (0,799 – 0,05916 log ) – (0,240) ][Ag 1  = 0,559 + 0,05916 log[Ag + ] Theá cuûa pin phuï thuoäc vaøo [Ag + ] , noù thay ñoåi 0,05916 V hay 59,16 mV khi [Ag + ] thay ñoåi 10 laàn 2/20/2014 8 Ñieän cöïc thuûy tinh choïn loïc H + maøng thuûy tinh nhaïy caûm vôùi H + L (≠0): heä soá maøng, theá baát ñoái Caàu muoái Loã hôû ñeå thay dung dòch noäi ñieän cöïc Baàu thuyû tinh   pHLHL LE E E H H 0,059log0,059E 0 000,0 0 0 0 )(       Theá cuûa ñieän cöïc thuûy tinh (ño pH) lyù töôûng thay ñoåi 59,16 mV khi pH thay đổi một ñôn vò (thay ñoåi [H+] 10 laàn). 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion Ñieän cöïc thuûy tinh choïn loïc H + Caàu muoái Baàu thuyû tinh Loã hôû ñeå thay dung dòch noäi ñieän cöïc 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion maøng thuûy tinh nhaïy caûm vôùi H + L (≠0): heä soá maøng, theá baát ñoái (phuï thuoäc nhaø SX) • ÖÙng duïng pheùp ño pH, chuaån ñoä acid - bazô Ñieän cöïc thuûy tinh choïn loïc ion Döïa treân nguyeân taéc caáu taïo ñieän cöïc thuûy tinh ngöôøi ta ñaõ nghieân cöùu thay ñoåi thaønh phaàn caáu taïo thuûy tinh taïo ñieän cöïc choïn loïc cho caùc ion kim loaïi M +n . Ñieän cöïc thuûy tinh ñaëc bieät choïn loïc caùc ion: Na + , K + , Li+, NH +4 , Ag + , Rb + , Cs + duøng ñeå ñònh löôïng chuyeân bieät caùc ion ñoù. Theá ñieän cöïc cuõng tuaân theo phöông trình Nernst n ind M n LE  ]log[ 059,0 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion Ñieän cöïc maøng raén (ISE) Ñieän cöïc AgCl Dung dòch noäi ñieän cöïc Maøng Ag 2 S Maøng raén daãn ñieän coù chöùa caùc ion coù khaû naêng coá ñònh nhöõng ion caàn ño. Chaát taïo maøng raén thöôøng duøng: LaF3, Ag 2 S, AgSCN, AgI, coù caáu truùc ñôn tinh theå, ña tinh theå hay hoãn hôïp. Chuùng ñöôïc neùn thaønh maøng moûng coù khaû naêng trao ñoåi ion. Haàu heát caùc ñieän cöïc maøng raén hieän nay ñeàu coù Ag2S do ñoä tan thaáp vaø tính trô cuûa noù 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion 2/20/2014 9 Ñieän cöïc maøng raén (ISE) Ion caàn ño Maøng raén Noàng ñoä (M) Caùc ion caûn trôû F - Cl - Br - I - CN - SCN - Ag + , S -2 Cd +2 Cu +2 Pb +2 LaF 3 AgCl - Ag 2 S AgBr - Ag 2 S AgI - Ag 2 S AgCN- AgS 2 AgSCN- AgS 2 Ag 2 S CdS - AgS 2 CuS - AgS 2 PbS - AgS 2 Baõo hoaø – 10-6 10 0 – 5. 10-5 10 0 – 5. 10-6 10 0 – 5. 10-6 10 -2 –10-6 10 0 – 5. 10-6 10 0 –10-7 10 -1 –10-7 10 -1 –10-8 10 -1 –10-6 OH - I - , CN - , Br - , S 2 O 3 -2 Cl - , I - , S -2 , CN - Br - , Cl - , S -2 , CN - S -2 , I - Br - , I - , S -2 , CN - Hg +2 Hg +2 , Cu +2 , Ag + Hg +2 , Ag + Hg +2 , Cu +2 , Ag + 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion xa n LE lg 0591,0  Ñieän cöïc maøng loûng (ISE) L là một hằng số được xác định bằng cách đo E khi hoạt độ của dung dịch chuẩn a = 1 M 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion Chaát loûng höõu cô trao ñoåi ion (2) Maøng plastic xoáp taåm chaát loûng trao ñoåi ion Dung dòch CaCl 2 Ñieän cöïc Ag/AgCl Ống thủy tinh hoặc nhựa Ñieän cöïc maøng loûng (ISE) 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion Chất lỏng hữu cơ trao đổi ion ĐC chuẩn Ag/AgCl Màng plastic xốp tẩm chất trao đổi ion ĐC thủy tinh ISC màng lỏng Ca 2+ Màng thủy tinh HCl CaCl 2 Ñieän cöïc maøng loûng (ISE) Ion Chaát taïo maøng loûng K + Valinomycin Ca +2 Ca didecylphotphat, Ca dietylphenylphotphat (RO) 2 POO - Cu +2 RSCH 2 COO - OÁng thuûy tinh hoaëc nhöïa Chaát loûng höõu cô trao ñoåi ion (2) Maøng plastic xoáp taåm chaát loûng trao ñoåi ion loûng Dung dòch CaCl 2 Ñieän cöïc Ag/AgCl Ñieän cöïc maøng thaåm thaáu khí (ISE): Khoâng thoâng duïng 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion 2/20/2014 10 Ñieän cöïc maøng xuùc taùc sinh hoïc (ISE): Khoâng thoâng duïng Ñieän cöïc keùp: Caàu muoái Loã hôû ñeå thay dung dòch noäi ñieän cöïc Baàu thuyû tinh (a) ñieän cöïc thuûy tinh (b) ñieän cöïc keùp thuûy tinh vaø Ag/ AgCl 2.2/ CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC CHÆ THÒ 2.2.2. Ñieän cöïc chæ thò maøng choïn loïc ion CAÙC LOÏAI ÑIEÄN CÖÏC ÑO pH (Metrohm) THEÁ TIEÁP XUÙC Trong caáu taïo pin ñieän, luoân phaûi ngaên caùch dung dòch vuøng cathod vaø anod khoâng ñöôïc troän laãn nhau, nhöng vaãn coù söï di chuyeån ion töø vuøng naøy sang vuøng kia do söï hieän dieän cuûa caàu muoái noáâi 2 vuøng naøy taïo neân moät ñoä tuït theá töông ñoái lôùn. Theá hieäu tuït giaûm ñoù ñöôïc goïi laø theá khueách taùn hay coøn goïi laø theá tieáp xuùc loûng E j Na + Cl - Na+ Cl- Na + Cl - Na+ Cl- Na + Cl - Na+ Cl- Na + Cl - Na+ Cl- + - E j ÑO ÑIEÄN THEÁÁ THEÁ TIEÁP XUÙC Theá tieáp xuùc loûng taïo neân do söï chuyeån ñoäng cuaû caùc ion khaùc nhau coù vaän toác khaùc nhau. Taïi moät thôøi ñieåm xaùc ñònh maät ñoä ion trong moâi tröôøng khaùc nhau taïo neân theá hieäu giöõa caùc vuøng ion. Linh ñoä ion: laø vaän toác (m/s) cuoái cuøng maø ion ñaït tôùi trong ñieän tröôøng 1 volt/m (m/s)/(V/m)=m 2 /s.V. Caàu muoái: KCl, NH 4 NO 3  E j min Epin = Ec – Ej (boû qua) 2/20/2014 11 xa n LE lg 0591,0  n EQ apX x /0591,0 log   E ño = Epin = Ec – Ea + Ej Ec ñöôïc tính theo bieåu thöùc: Ea = haèng soá E ño = Epin = L + (0,0591 / n).log [a x ] – Ea + Ej Ñaët Q = L + Ej – Ea Epin = E = Q + (0,0591 / n). log [a x ]  Phöông phaùp ño theá tröïc tieáp döïa treân nguyeân taéc: Epin tyû leä vôùi noàng ñoä chaát khaûo saùt Sô ñoà khoái caáu taïo maùy chuaån ñoä theá A: Burette bôm dd chuaån ñoä (Dosing unit), B: Coác ño maãu nhuùng caëp ñieän cöïc C: maùy khuaáy D: module ñieàu khieån Trong phép đo thế trực tiếp có điện cực so sánh và điện cực chỉ thị. - Điện cực so sánh thường dùng là điện cực Calomel hay AgCl ( anod). - Điện cực chỉ thị (cathod) phải tuỳ theo chất khảo sát.  Chuẩn độ acid – base: ĐC chuẩn ║ H+  Thủy tinh  Chuẩn độ cation: ĐC chuẩn ║ M+  Mloại 1 hay ISE  Chuẩn độ anion: ĐC chuẩn ║ A-  Mloại 2 hay ISE  Chuẩn độ oxy hóa – khử: ĐC chuẩn ║ chất phân tích  Pt PHÖÔNG PHAÙP ÑO ÑIEÄN THEÁ Xaùc ñònh noàng ñoä • Phöông phaùp laäp ñöôøng chuaån: Xaây döïng ñöôøng chuaån vôùi 5 –7 noàng ñoä dung dòch chuaån. Töø ñöôøng ñoà thò naøy xaùc ñònh noàng ñoä cuûa dung dòch caàn ño döïa treân giaù trò ñieän theá ño ñöôïc. • Phöông phaùp so saùnh: dung dòch chuaån vaø dung dòch caàn xaùc ñònh noàng ñoä (Cc vaø Cx) coù noàng ñoä caøng gaàn nhau caøng toát c xc x c x c x E EC C E E C C  2/20/2014 12 PHÖÔNG PHAÙP ÑO ÑIEÄN THEÁ Xaùc ñònh noàng ñoä VxVsVx CsVs Cx R   10).( 0591,0 )( 12 nEER   Phöông phaùp theâm x + S 1 m(x) x E m x + S 2 E X E 1 E 2 C s V s C x V x C x V x S1 khối lượng/nồng độ chất phân tích Ví dụ PHÖÔNG PHAÙP ÑO ÑIEÄN THEÁ Ño pH Söû duïng caëp ñieän cöïc calomen – thuûy tinh: - Ño ñöôïc pH cuûa caùc dung dòch nöôùc hoaø tan caùc chaát keå caû caùc chaát oxy hoaù maïnh, caùc chaát khöû maïnh, caùc chaát khí, caùc protein, - Ño ñöôïc pH cuûa caùc dung dòch nöôùc coù ñoä nhôùt cao. - Ñaõ cheá taïo ñöôïc vi ñieän cöïc coù theå ño pH cuûa gioït dòch sinh hoïc - Maùy phaûi ñöôïc chuaån hoaù baèng caùc dung dòch ñeäm pH chuaån. Ngöôøi ta thöôøng duøng hai dung dòch ñeäm pH chuaån coù pH gaàn vôùi pH cuûa dung dòch khaûo saùt ñeå chuaån maùy (4 vaø 7 hoaëc 9 vaø 7) PHÖÔNG PHAÙP ÑO ÑIEÄN THEÁ Ño pH 0591,0 0591,0 0591,0 ; 0591,0 0591,0]log[.0591,0 EuEs pHsupH uEsEpHsupH sEL spH uEL upH upHLHLuE           Nguyeân taéc phöông phaùp: ño so saùnh 2/20/2014 13 • Phöông phaùp chuaån ñoä maø ñieåm keát thuùc ñöôïc xaùc ñònh baèng söï thay ñoåi ñoät ngoät veà ñieän theá cuûa dung dòch chuaån ñoä • Nguyeân taéc: taïo 1 pin Galvanic vôùi ñieän cöïc chæ thò tuøy thuoäc chaát caàn ñònh löôïng. • AÙp duïng cho caùc phaûn öùng chuaån ñoä: oxy hoùa khöû, trung hoøa (trong nöôùc vaø moâi tröôøng khan), taïo phöùc vaø keát tuûa. • Chuaån ñoä ño theá khoâng doøng (i = 0) vaø chuaån ñoä ño theá coù doøng khoâng ñoåi (i  0 vaø coù giaù trò khoâng ñoåi) (Chuaån ñoä volt-ampe) CHUAÅÅN ÑOÄ ÑIEÄN THEÂ • Öu ñieåm phöông phaùp: - Aùp duïng ñöôïc vôùi caùc dung dòch coù maøu, ñuïc vaø caùc tröôøng hôïp khoâng coù chaát chæ thò thích hôïp. - Coù ñoä nhaïy cao, coù theå phaân tích caùc maãu C < 10 -5 M. - Coù theå chuaån ñoä rieâng phaàn caùc hoãn hôïp nhieàu thaønh phaàn. - Traùnh ñöôïc sai soá chuû quan vaø coù theå töï ñoäng hoùa • Tieâu chuaån cuûa phaûn öùng chuaån ñoä: – Toác ñoä phaûn öùng ñuû lôùn, khoâng coù phaûn öùng phuï – phaûn öùng xaûy ra theo 1 chieàu – Coù ñieän cöïc chæ thò thích hôïp (coù phaûn öùng ñieän hoaù cuûa thaønh phaàn vôùi ñieän cöïc) CAÙCH XAÙC ÑÒNH BÖÔÙC NHAÛY THEÁ • Phöông phaùp ñoà thò: – Xaùc ñònh ñieåm uoán cuûa ñöôøng chuaån ñoä – Xaùc ñònh ñieåm cöïc ñaïi cuûa ñöôøng ñaïo haøm baäc 1. Caùch löïa choïn ñieän cöïc trong caùc phaûn öùng chuaån ñoä Nguyeân taéc: - Ñieän cöïc ñoái chöùng: coù theá oån ñònh. - Ñieän cöïc chæ thò: tuøy theo dung dòch phaân tích. Chuaån ñoä Ñ.cöïc ñoái chöùng Ñ.cöïc chæ thò Acid-base/nöôùc Calomel (Ag/AgCl) Thuûy tinh Acid-base/khan Calomel (Ag/AgCl) Thuûy tinh* Oxy hoaù – khöû Calomel (Ag/AgCl) Platin (Pt) Taïo phöùc Calomel (Ag/AgCl) Platin (Pt) Ño baïc (keát tuûa) SulfatHg (Ag/AgCl) Ag 2/20/2014 14 CHUAÅN ÑOÄ KEÁT TUÛA • Ñieän cöïc: Ag/AgCl vaø Ag (hay ISE Ag + , Cl - ) • Phaûn öùng chuaån ñoä: AgNO 3 + NaCl  AgCl  + NaNO 3 Phaûn öùng ñieän hoaù: Anod: Ag(r) + Cl -  AgCl  + e- Cathod: Ag + + Cl -  AgCl  Ag + + e -  Ag (thay đổi thế điện cực) CHUAÅÅN ÑOÄ THEÁ Hàng trăm chuyên luận định lượng bằng chuẩn độ thế trong BP 2007 (chủ yếu trên nguyên liệu): • Aciclovir (base, trung hòa m/t khan) • Al(OH)3 (trung hòa) • Aspirin (trung hòa) • CaCl2, Ca glucoheptonat, ca lactat • Cetirizine. HCl • Chonchroitin Na sulfat • Econazol (base, trung hòa m/t khan) • Hydrochlorothiazide • Ibuprofene • .