background image

 

ĆWICZENIE NR 3 

 

 

OZNACZANIE JONÓW CL

 W WODACH NATURALNYCH 

Z ZASTOSOWANIEM ELEKTRODY JONOSELEKTYWNEJ

 

 

 

Celem  ćwiczenia  jest  oznaczanie  jonów  chlorkowych  w  wodach  naturalnych  metodą 

krzywej kalibracyjnej z zastosowaniem chlorkowej elektrody jonoselektywnej Op-Cl-7111.  

 

WYKONANIE  ĆWICZENIA 

1. 

Zestawić układ pomiarowy zgodnie z rys. 1. 

 

 

 

Rys. 1. Schemat układu pomiarowego do oznaczania jonów chlorkowych 

1 – elektroda wskaźnikowa (ISE) 

2 – elektroda odniesienia (SCE) 

3 – element mieszający 

4 – mieszadło magnetyczne 
 

2. 

Przygotować  serię  roztworów  wzorcowych  o  stężeniu  jonów  Cl

-

  w  zakresie  od  2.5  do 

1250  mg/L.  W  tym  celu  do  kolb  miarowych  o  poj.  200  mL  odmierzyć  odpowiednie 

objętości  roztworu  wyjściowego  (podstawowego)  o  stężeniu  tych  jonów  wynoszącym 

około  5  mg/mL  (dokładne  stężenie  jonów  Cl

-

  znajduje  się  na  kolbie  z  roztworem 

wyjściowym).  Wyniki  zestawić  w  tabeli.  Do  każdej  z  kolb  dodać  po  20  mL  roztworu 

KNO

3

 o stężeniu 1 mol/L, dopełnić wodą destylowaną do kreski i dokładnie wymieszać.  

background image

 

3. 

Przygotować roztwór badany. W tym celu do kolby miarowej o poj. 200 mL odmierzyć 

20  mL  1  M  roztworu  KNO

3

,  uzupełnić  do  kreski  analizowaną  wodą  i  dokładnie 

wymieszać. 

Do  suchych  i  ponumerowanych  zlewek  o  poj.  100  mL  przelewać  kolejno  uprzednio 

sporządzone  roztwory  wzorcowe.  Należy  rozpocząć  od  najmniej  stężonego  roztworu. 

Zanurzyć  przemyte  i  osuszone  elektrody  w  kolejnych  roztworach  wzorcowych.  Włączyć 

mieszadło i mieszać roztwór w ciągu kilku minut. Zmierzyć siłę elektromotoryczną ogniwa 

pomiarowego (przy włączonym mieszadle). Wyniki zestawić w tabeli 1. 

Uwaga! 

Przed  zanurzeniem elektrod do kolejnych  roztworów należy je przepłukać i  wysuszyć 

za pomocą bibuły. 

4. 

Postępując  identycznie  zmierzyć  siłę  elektromotoryczną  ogniwa  pomiarowego 

zanurzonego w próbce badanej wody. Wynik zanotować w tabeli 1. 

 
Tabela 1. 

 

Numer 

roztworu 

 

Objętość 

NaCl, mL 

 

Stężenie Cl

-

mg/mL 

 

E, mV 

10 

11 

0.1 

0.2 

0.4 

1.0 

2.0 

4.0 

10.0 

20.0 

30.0 

40.0 

50.0 

--------- 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

-------- 

 

 

OPRACOWANIE WYNIKÓW 

1. 

Narysować  schemat  układu  do  pomiaru  siły  elektromotorycznej  ogniwa  stosowanego 

w ćwiczeniu. Opisać elementy. 

2. 

Na  podstawie  uzyskanych  wyników  narysować  krzywą  wzorcową  zależności  siły 

elekktromotorycznej  ogniwa,  E  od  stężenia  jonów  chlorkowych  w  roztworach 

wzorcowych.  Skomentować  i  uzasadnić  jej  przebieg,  określić  nachylenie  (porównać 

background image

 

z teoretycznym  dla  elektrody  chlorkowej  i  wyciągnąć  wnioski  co  do  prawidłowości  jej 

działania) oraz zakres liniowości. Oszacować graficznie granicę oznaczalności jonów Cl

-

 

za pomocą stosowanej elektrody. 

3. 

Z  uzyskanej  krzywej  odczytać  stężenie  jonów  chlorkowych  w  badanych  próbkach. 

Wyniki podać w mg/L. W obliczeniach uwzględnić fakt rozcieńczenia próbek w trakcie 

przygotowywania roztworów. 

 

ZAGADNIENIA 

1.  Podstawy potencjometrii: 

-  pojęcia: elektroda, ogniwo galwaniczne, ogniwo z przenoszeniem i bez przenoszenia, 

ogniwo stężeniowe, klucz elektrolityczny, konwencja znaków elektrod w ogniwie 

-  siła elektromotoryczna i zasada jej pomiaru 

-  podział elektrod ze względu na mechanizm działania i zastosowanie 

2.  Jonoselektywne elektrody membranowe (ISE): 

-  ogólna zasada działania 

-  podział ISE i przykłady 

-  pojęcie współczynnika selektywności i sposoby jego wyznaczania 

3.  Metody analizy ilościowej w potencjometrii: 

-  potencjometria bezpośrednia 

-  miareczkowanie potencjometryczne 

4.  Obsługa aparatury i sposób wykonania ćwiczenia 

 

LITERATURA 

1.  W.  Szczepaniak,  Metody  instrumentalne  w  analizie  chemicznej,  PWN,  Warszawa  -  Poznań        

2002. 

2.  A. Cygański, Metody elektroanalityczne, WN-T, Warszawa 1995. 

3.  A. Cygański, Podstawy metod elektroanalitycznych, WN-T, Warszawa 1999. 

4.  J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, tom 3, PWN, Warszawa 2005. 

5.  K. Camman, Zastosowanie elektrod jonoselektywnychWNT, Warszawa 1977. 

6.  D.A.  Skoog,  D.M.  West,  F.J.  Holler,  S.R.  Crouch,  Podstawy  chemii  analitycznej,  tom  II, 

PWN, Warszawa 2007. 

7.  Instrumentalne  metody  analizy  chemicznej,  red.  W.W.  Kubiak,  J.  Gołaś,  Wyd.  Naukowe 

AKAPIT, Kraków 2005. 

8.  Chemia analityczna, tom 2, red. R. Kocjan, PZWL, Warszawa 2002.