Определяне на pH със стъклен електрод
В много случаи, когато използването на водородни, хинхидронови и други електроди е ограничено, стъклен електрод може да се използва с успех. По този начин измерванията със стъклен електрод могат да се извършват в присъствието на окислители, редуциращи агенти, каталитични отрови; в разтвори на соли на желязо, олово, сребро и други тежки метали, ароматни амини, феноли, аминофеноли; в биологични среди; в колоидни системи, суспензии и др. Възникват някои трудности при измерване на рН със стъклен електрод в нискобуферни разтвори поради разтварянето на повърхностния слой на стъклото на електрода. В същото време натриевите йони се натрупват в тънък слой разтвор в съседство с електрода, което води до повишени стойности на рН в нискобуферни разтвори. Тази грешка при измерване зависи от разтворимостта на стъклото, така че ще бъде различна за електроди, приготвени от стъкла с различен състав. Разбъркването на разтвора значително намалява грешката при измерване. Във всеки случай, когато се измерва рН със стъклен електрод в чиста вода и в слабо буферирани разтвори, трябва да се вземе предвид възможността за повишени показания на рН. Диапазонът на стойностите на рН, при които може да се използва стъклен електрод, е много широк. Само в много киселинни разтвори и особено в много алкални разтвори, точността на измерванията със стъклен електрод е нарушена. Големината на грешката в киселинните разтвори зависи от основността на киселината; С увеличаването на основността нараства и големината на грешката. В абсолютно изражение тези грешки са малки. За 0,1 n. киселинни разтвори, грешката на измерване не надвишава 0,005 pH единици, за 1 n. разтвори - не повече от 0,01 pH единици за едно- и двуосновни киселини и 0,02 pH единици за триосновни киселини В силно алкални разтвори стъкленият електрод спира да реагира нормално на промени в концентрациятаводородни йони. Така че, ако в кисела и неутрална среда стойността на потенциала, възникващ върху стъклен електрод, зависи единствено от концентрацията на водородни йони, тогава в алкална среда тази стойност се определя до голяма степен от концентрацията на други йони, присъстващи в разтвора. Големината на получената грешка зависи от: 1) състава на стъклото, от което е направен електродът, 2) природата на йоните, присъстващи в разтвора, и 3) тяхната концентрация При работа с електроди от натриево стъкло най-голямото отклонение се наблюдава в присъствието на натриеви и литиеви йони, най-малкото - в присъствието на цезий, калий и двувалентни метални йони. Анионите, придружаващи натриевите и литиевите йони, не влияят на големината на грешката в показанията на електрода. Така натриевите и литиевите хидроксиди (NaOH, LiOH) и неутралните соли на същите метали (например NaCl, LiCl), взети в същата концентрация и при същата стойност на рН на разтвора, дават еднаква грешка при измерване на рН със стъклен електрод. Концентрацията оказва значително влияние върху големината на грешката. Например, в наситен разтвор на NaCl в експериментите на Пасински грешката на измерване при pH 9 е 0,02 pH единици, при pH 10-0,80 и при pH 11-1,2 pH единици. На 0,1 n. разтвор на същата сол при същите стойности на pH, грешките са съответно: 0.01; 0,10 и 0,20 pH единици. Когато натриевите йони се заменят с калиеви йони в разтвора, големината на грешката рязко намалява и до стойност на pH 11 тя изобщо не може да бъде открита. Следователно, когато работите със стъклен електрод в алкална среда, е желателно, където е възможно, да използвате калиеви соли, а не натриеви соли при приготвянето на разтвори, както буферни, така и тестови, а не натриеви. Техника на измерване. Поради факта, че омичното съпротивление на стъклените електроди е много високо (повече от 1милиона ома), силата на тока, която възниква в електродната верига при работа с тях, е незначителна и измерването му на конвенционални потенциометри, например P-4, е невъзможно. Необходимо е или предварително да се натрупат тези слаби токове, или да се усилят с помощта на лампови усилватели (последното е по-просто и по-удобно). За натрупване на ток се използват кондензатори с капацитет 2-4 микрофарада (за предпочитане 2 микрофарада) с вътрешно съпротивление, надвишаващо 500-1000 пъти вътрешното съпротивление на самия електрод. Кондензаторите с восъчна хартия като диелектрик са доста подходящи. Вътрешното съпротивление на такъв кондензатор до голяма степен зависи от температурата и особено от влажността, следователно, преди употреба, както самият кондензатор, така и запоените към него проводници трябва да се излеят или покрият със слой парафин (за предпочитане парафин + 4% колофон). Кондензаторът е свързан към потенциометъра на клемите "галванометър" чрез двоен ключ, както е показано на схемата на фиг. 17, където P е потенциометър, например P-4.