Применение потенциометрии в медицине

 

Карагандинский государственный медицинский университет

Кафедра фармацевтических дисциплин с курсом химии

Срс на тему:

Применение потенциометрии в медицине

 

 

 

 

 

Выполнил: Исмагулов Касымбек Нурланович

Группа: 1-004

Факультет: Стоматологии

Проверил: Митерев Владислав Александрович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Караганда

2015 – 2016

Введение

 

Потенциометрия — метод определения различных физико-химических величин, основанный на измерении электродвижущих сил (ЭДС) обратимых гальванических элементов. Иначе говоря, зависимость равновесного потенциала электрода от активности концентраций определяемого иона, описываемая уравнением Нернста. Широко применяют потенциометрию в аналитической химии для определения концентрации веществ в растворах (потенциометрическое титрование), для измерения рН.

Потенциометрические методы

Потенциометрическими называются методы, в которых измеряются потенциалы, имеющиеся у электрода, помещенного в исследуемую среду, относительно второго электрода сравнения, помещенного в ту же среду.

Электродным потенциалом называется потенциал электрода относительно раствора, в который он погружен. Значение его и полярность зависят от материала электрода и состава раствора. При малой концентрации раствора в него могут переходить положительно заряженные ионы металла. Раствор заряжается положительно, а на электроде остаются избыточные электроны. Он имеет отрицательный потенциал относительно раствора. Происходит восстановление электрода.

Если концентрация раствора большая, то положительные ионы могут, наоборот, выделяться на электроде и заряжать его положительно относительно раствора. Происходит окисление электрода. Считается, что в растворах электрические заряды переносятся ионами и ионная проводимость на поверхности электродов переходит в электронную. По металлическим проводникам электрические заряды переносятся электронами.

Значение электродного потенциала с помощью электрических методов непосредственно измерить невозможно. В раствор необходимо ввести второй электрод, который относительно него будет иметь свой электродный потенциал. Он должен быть выполнен так, чтобы его электродный потенциал относительно любого раствора имел бы одинаковую величину. Электродный потенциал этого электрода сравнения должен быть устойчив, воспроизводим и независим от состава раствора. Он не должен меняться при протекании небольших электрических токов.

При потенциометрии измеряются не электродные потенциалы, а их разность, имеющаяся между двумя электродами, погруженными в раствор. Один электродный потенциал постоянен, а второй для конкретных электрода и раствора зависит от концентрации определяемого вещества. Благодаря этому обстоятельству имеется возможность определять концентрацию ионов различных веществ в электролитах путем измерения разности потенциалов между электродом, который называют индикаторным или измерительным, и электродом сравнения.

Потенциометрические приборы

Потенциометрические приборы, предназначенные для измерения концентрации различных ионов, начинаются ионометрами.

Ионометры, с помощью которых и измеряется концентрация водородных ионов (рН), называются рН-метрами..

Эффективность ионометрии, в первую очередь, зависит от качества электрода сравнения и измерительного.

В качестве электрода сравнения чаще всего используются хлорсеребряный электрод (хлоридосеребряный) и каломельный.

В хлорсеребряном электроде серебряная проволока, покрытая слоем хлорида серебра, погружена в раствор хлорида калия 4. Обычно используется насыщенный раствор КСl, поскольку активность хлорид-ионов в насыщенном растворе при постоянной температуре имеет постоянное значение. Наблюдается окислительно-восстановительная полуреакция.

Благодаря микроскопическому отверстию 3 обеспечивается электрический контакт между внутренним 4 и внешним растворами КСl 2. Через асбестовое волокно 1 внешний раствор 2 электрически контактирует с исследуемым раствором. Считается, что потенциал хлорсеребряного электрода (относительно стандартного водородного потенциала) равен 0,222 В и воспроизводится с погрешностью ±0,02 мВ .