Bevosita potensiometriya

Elektrod jarayonlarining mexanizmi. Potensiometriyada tekshiriladigan eritmalarga tushirilgan elektrodlarning potensiallari o‘lchanadi. 1889 yilda V.Nernst elektrod potensialining eritmadagi moddalar konsentratsiyasiga bog‘liqligining termodinamik mohiyatini isbotladi. hozirgi davrda elektrod potensiali deganda, taqqoslash (asosan, vodorod) elektrodi bilan istalgan oksidlanish-qaytarilish yoki boshqa reaksiyaga mos elektrod orasida yuzaga keladigan elektr yurituvchi kuch (e.yu.k.) tushuniladi. Shu negizda elektrodlarning quyidagi asosiy turlari haqida gapirish mumkin:
1) elektron almashinuvchi elektrodlar;
2) elektron–ion almashinuvchi elektrodlar;
3) ion almashinuvchi elektrodlar.
Agar biror oksidlanish-qaytarilish jufti mavjud bo‘lgan eritmaga inert (indifferent) metall elektrodi tushirilgan bo‘lsa, shu metall sirtida muayyan tezlik bilan sistemadagi oksidlangan va qaytarilgan moddalar orasida elektronlar almashinuvi Ox+neRed kuzatiladi. Bu reaksiya natijasida qaytaruvchining bir qismi metallga elektron berib oksidlanadi, oksidlovchining bir qismi esa elektron qabul qilib qaytariladi. Bu har ikkala reaksiya metall – eritma fazalari chegarasida bir vaqtda sodir bo‘ladi. Dastavval, elektronlarning qaytaruvchidan elektrodga yoki elektroddan oksidlovchiga o‘tishi mavjud Ox/Red juftidagi moddalarning konsentratsiyasiga muvofiq ravishda u yoki bu tomonga yo‘nalgan bo‘ladi. Bu jarayonlar natijasida elektrod – eritma chegarasida ortiqcha manfiy yoki musbat zaryad kuzatiladi.
Elektronlarning tashilish tezliklari tenglashgan paytda sistemada harakatchan (dinamik) muvozanat o‘rnatiladi. Elektrodning shu paytdagi potensiali muvozanatdagi elektrod potensiali (E_m) deyiladi; bu potensial sistema tarkibiy qismlarining elektrod oldi qavatlardagi konsentratsiyalari (aktivliklari) nisbatiga bog‘liq bo‘lib, Nernst tenglamasi yordamida quyidagicha ifodalanadi: bu yerda E_o,Ox/Red – oksidlanish-qaytarilish juftining normal potensiali, V; R – gaz doimiysi; T - absolyut temperatura, K; n – reaksiyada ishtirok etuvchi elektronlar soni; F – Faradey soni.
Agar natural logarifmdan o‘nli logarifmga o‘tilsa va tegishli ifodalar o‘rniga son qiymatlar qo‘yib hisoblansa: hosil bo‘ladi (bu yerda 25 ^oC da =0,059).
Elektrodning elektron olish va berish jarayonlari tezliklari o‘zaro mutanosib bo‘ladi. Elektronlarning almashinish tezligi qancha katta bo‘lsa, elektrodlarda barqaror potensial shuncha tez qaror topadi. Elektrod jarayonlarining tezligi katta bo‘lgan oksred juftlar qaytar juftlar deyiladi. Bunday juftlar uchun potensial muvozanat holatidagiga nisbatan salgina o‘zgartirilsa, elektrod jarayonining tezligi keskin o‘zgaradi. Elektrod jarayonlarining tezligi kichik bo‘lgan oksred juftlar qaytmas juftlar deb yuritiladi. Qaytmas sistemalarda muvozanat potensiali sekin qaror topadi va u boshqa omillarga bog‘liq bo‘lganligi uchun barqaror bo‘lmaydi. Bunday sistemalarda reaksiyaning tezligini oshirish uchun potensialni muvozanat holatidagiga nisbatan ancha qiymatga ko‘tarish talab etiladi.