산-염기의 전위차 적정 :이론 다이브
전위차 적정은 적정이 첨가 될 때 두 개의 전극 사이의 전위차 (전압)의 변화를 모니터링함으로써 분석 물 (산 또는 염기)의 농도를 결정하는 데 사용되는 기술이다. 이 방법은 전기 화학 의 기본 원칙에 의존합니다 및 산-염기 화학 . 다음은 그 뒤에있는 이론의 고장입니다.
1. 전기 화학 설정 :
* 전극 : 시스템의 핵심은 지표 전극 입니다 , 이는 수소 이온의 농도 (H+)에 민감하다. 가장 일반적인 지표 전극은 유리 전극 입니다 PH- 민감성 유리 막을 함유하고 있습니다. 기준 전극 안정적이고 일정한 잠재력을 제공하는 데 사용됩니다.
* 전위차 : 지표 전극과 기준 전극 사이의 전위차는 pH 미터 에 의해 측정됩니다. . 이 전위는 용액에서 H+ 이온의 농도에 직접 비례합니다.
2. 적정 과정 :
* 적목 : 알려진 농도 (적목)의 용액은 알려지지 않은 농도 (분석 물)의 용액에 점차적으로 첨가된다. 적목은 분석 물에 따라 강한 산 또는 강한 염기입니다.
* 중화 반응 : 적목이 추가되면 분석 물과 반응하여 중화합니다. 이 반응은 용액에서 H+ 이온의 농도를 변화시킨다.
* 등가 지점 : 등가 지점 첨가 된 적목의 두더지가 용액의 분석 물질에 동등한 합성 물질이 될 때 도달한다. 이 시점은 잠재력의 급격한 변화가 특징입니다.
3. pH 곡선 :
* 데이터 플롯 : 적목의 각 첨가에서 측정 된 전위 차이는 첨가 된 적정의 부피에 대해 플롯됩니다. 이것은 적정 곡선이라는 그래프를 만듭니다 .
* 등가 점 검출 : 등가 지점은 경사가 가장 가파른 적정 곡선의 변곡점으로 식별됩니다.
* pH 결정 : 등가 지점에서의 pH는 NERNST 방정식을 사용하여 계산할 수 있으며, 이는 전위차를 H+ 이온의 농도와 관련시킨다.
4. 전위차 적정의 장점 :
* 개선 된 정확도 : 색상 변화가 종말점을 나타내는 시각적 적정과 비교하여, 전위차 적정이 더 정확합니다. 주관적인 시각적 관찰이 아니라 잠재력의 지속적인 측정에 의존하기 때문입니다.
* 복잡한 적정 : 시각 지표로 분석하기가 어려운 약산 및 염기, 또는 산 및 염기의 혼합물을 적정하는 데 사용될 수 있습니다.
* 자동화 : 전위차 적정성을 자동화 할 수 있으므로 편리하고 시간 절약 방법이됩니다.
5. 전위차 적정의 적용 :
* 산베이스 적정 : 산, 염기 및 염의 농도를 결정합니다.
* 환경 분석 : 물 샘플의 산도 또는 알칼리도 측정.
* 식품 화학 : 과일 주스 및 기타 식품의 산도 분석.
* 제약 산업 : 제약 솔루션의 pH 제어.
요약하면, 전위차 적정은 전기 화학 원리와 산-염기 화학을 결합하여 적정 동안 전위차의 변화를 모니터링함으로써 분석 물의 농도를 결정합니다. 이 기술은 매우 정확하고 다재다능하며 다양한 분야에서 적용 가능합니다.
