Практикум по физической химии. Потенциометрия: Методическое пособие, страница 8

Разность потенциалов между вспомогательным электродом и внешним электродом сравнения складывается из четырёх скачков потенциала на межфазных граница (j₁, j₂, j_х, j₃). В простом случае, когда в обмене участвует лишь один тип ионов, величина j_х зависит только от активности (концентрации) определяемого иона и материала мембраны. Как отмечалось выше, потенциал такого гальванического элемента описывается уравнением, схожим с уравнением Нернста:

,                                  (9)

где E_М – сумма ЭДС, возникающих на границах раздела фаз:

1)между внутренним электродом сравнения и внутренним     стандартным раствором определяемого иона (j₁);

2)между внутренним стандартным раствором определяемого иона и мембраной (j₂);

3)между внешним электродом сравнения и исследуемым раствором (j₃).

Если определяемый ион (А) имеет заряд Z_Aиактивность a_A, то уравнение (9) выглядит так:

.                                    (10)

В более сложном случае, когда кроме определяемого иона в растворе имеются другие мешающие ионы, способные вступать в реакции ионного обмена с мембраной, в уравнение (10) вводят показатель, учитывающий их влияние:

,

где a_A – активность определяемого иона; a_B – активность мешающих ионов; Z_A – заряд определяемого иона с учетом знака, Z_B – заряд мешающего постороннего иона с учетом знака; K_A/B – потенциометрический коэффициент селективности. Хорошие ионоселективные электроды обладают коэффициентом селективности 10^-3–10^-5, т. е. тысячекратные и даже большие избытки посторонних ионов не влияют на работу электрода. Потенциометрический коэффициент селективности стеклянного электрода – 10^-10–10^-14. ^.На сегодняшний день это лучший ион-селективный электрод.

На рис. 10 показан внешний вид ион-селективного электрода серии ЭЛИТ и приведены основные технические характеристики электродов этой серии при определении различный ионов.

Рис. 10. Ион-селективный электрод серии ЭЛИТ

Теория Дебая – Хюккеля