Universum: химия и биология

Таблица 1. 
Расчетные коэффициенты селективности [29] 
Мешающий ион (В) 
Коэффициент селективности К
А/В 
0,02 М Сu
2+ 
1,78∙10
-4 
0,10 M Сu
2+
1,00∙10
-3 
0,02 M Fe
3+ 
- 
0,10 M Fe
3+
5,41∙10
-5
0,02 M SO
3
2- 
8,92∙ 10
-4 
0,01 M SO
3
2-
6,81∙10
-4
0,02 M S
2
O
3
2- 
8,58∙10
-4
0,01 M S
2
O
3
2-
3,98∙10
-5
Судя по значениям К
А/В
, электрод обладает до-
вольно хорошей селективностью даже в присутствии 
таких известных ионов-окислителей, как Fe
3+
и вос-
становителей SO
3
-2
. 
Нами было изучено влияние этих и некоторых 
других ионов - MnO
4
-
; Cr
2
O
7
2- 
; Fe
3+
;Cu
2+
; Fe
2+
; S
2
O
3
2-
; 
SO
3
2- 
. С этой целью нами был проведен эксперимент 
по установлению коэффициентов селективности раз-
работанных электродов по отношению к Н
+
-ионам в 
присутствии веществ, диссоциирующих с образова-
нием указанных ионов. 
Определение коэффициентов селективности 
хингидрон-графитового электрода по отношению к 
одному из мешающих ионов, проводили методом 
раздельных растворов, путем измерения потенциала 
электрода в растворе 0,001 М HCl и в растворе 
мешающего иона в той же концентрации [28]. 
Вычисления проводили по формуле: 
1
lg
A B
E
E
K
S


(6) 
где К
А/В 
– коэффициент селективности по отно-
шению к мешающему иону В; 
Е
1
– потенциал электрода в растворе мешающего 
иона; 
Е – потенциал электрода в растворе с заданным 
значением рН. 
S – крутизна рН-функции, соответствующая ис-
пытуемому электроду. 
Очевидно, что если K
A/B
соответствует высокой 
селективности электрода по отношению к иону Н
+
, то 
потенциал электрода будет малочувствителен к не-
большим изменениям активности иона В
+
.
Однако следует указать, что большинство спосо-
бов определения коэффициента селективности, 
включая метод, применяемый в нашем эксперименте, 
может являться только оценочным, позволяющий 
сравнивать ионы по степени их влияния на выполне-
ние рН-функции хингидрон-графитового электрода. 
Так, нами были получены значения lgK
A/B
для ис-
следуемых ионов, которые мало, или, вообще, не кор-
релируют с результатами работы [29]: 
для ионов MnO
4
-
; Cr
2
O
7
-2
; Fe
+3
; Fe
+2
; S
2
O
3
-2
; SO
3
-2
, 
взятых в концентрации
10
-3
М расчетные значения lgK
A/B
равнялись -5,15; 
0,74; -4,11; 2,93; 2,92; 3,33, соответственно. 
Значительные различия в величинах коэффици-
ентов селективности, найденных разными авторами, 
можно объяснить применением не одинаковых мето-
дов их определении, т.е. метода раздельных раство-
ров или метода смешанных растворов, а также не до-
пустимости применения традиционных подходов 
оценки влияния посторонних ионов на катионную 
функцию хингидронного электрода [30].
Однако проведенный эксперимент позволил оце-
нить степень влияния посторонних веществ в рас-
творе на работу хингидрон-графитового электрода: 
для ионов окислителей: 
для ионов – восстано-
вителей: 
MnO
4
-
> Fe
3+ 
> Cr
2
O
7
2-
SO
3
2- 
> Fe
2+
~ S
2
O
3
2- 
Введя эти ограничения на присутствие посторон-
них ионов в растворе, нами был проведен экспери-

---

№ 2 (68)
февраль, 2020 г.
27 
мент по оценке возможности использования хингид-
рон-графитовых электродов в качестве индикатор-
ного в потенциометрическом кислотно-щелочном 
титровании. 
На рисунках 3 и 4 приведены кривые потенцио-
метрического кислотно-щелочного титрования силь-
ных и слабых одно- и трех-основных кислот: HCl, и 
H
3
PO
4
. 
Из представленных кривых титрования, более 
интересным случаем является потенциометрическое 
титрование ортофосфорной кислоты гидроокисью 
натрия (рис. 4). Так как ортофософрная кислота от-
носится к трехосновным кислотам, диссоциация ко-
торых протекает по трем ступеням с рК
1
=2, рК
2
=7 и 
рК
3
=12, кривая титрования щелочью также должна 
характеризоваться тремя точками эквивалентности. 
Однако на рисунке 4 имеется два ярко выраженных 
скачка потенциалов, соответствующих 1 точке экви-
валентности, которую можно рассчитать по формуле 
рН =
1
2
2
pK
pK

= 4,5 и 2 точке эквивалентности: рН 
=
2
3
2
pK
pK

= 9,5.
Как видно из рисунка 4, форма кривой титрова-
ния и экспериментально найденные точки эквива-
лентности, находятся в хорошем соответствии друг с 
другом. Однако, все еще остается опасение, что 
ошибка при титровании до второй точки эквивалент-
ности увеличивается вследствие того, что показания 
хингидронного электрода в щелочных растворах 
ненадежны.