В ПОТЕНЦИОМЕТРИИ ИНДИКАТОРНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ СЛУЖИТ ______ ЭЛЕКТРОД
1) водородный
2) ртутный
3) каломельный
4) стеклянный (+)
Правильный ответ: стеклянный электрод. В потенциометрии именно он выполняет роль индикаторного (измерительного) электрода, потому что его мембрана селективно чувствительна к активности ионов водорода в растворе. Потенциал такой мембраны изменяется по закону Нернста при изменении pH, что позволяет точно регистрировать точку эквивалентности в кислотно-основных титрованиях и проводить быстрые pH-измерения в широком диапазоне сред.
Каломельный, водородный и ртутный электроды, напротив, обычно применяют как электроды сравнения (опорные) благодаря стабильному и воспроизводимому потенциалу. Они замыкают гальваническую цепь и служат нулевой линией , относительно которой измеряют потенциал индикаторного стеклянного электрода. Такое разделение ролей обеспечивает высокую точность и помехоустойчивость потенциометрических методик в аптечной и производственной практике.
| Электрод | Роль в потенциометрии | Чувствительность / селективность | Типичная область применения | Преимущества | Ограничения |
|---|---|---|---|---|---|
| Стеклянный (pH-электрод) | Индикаторный | Высокая селективность к H+; Nernst-отклик ~59 мВ/ед. pH (25 °C) | Измерение pH; кислотно-основные титрования; контроль качества ЛС | Широкий диапазон pH, быстрая установка потенциала, химическая инертность | Хрупкость; дрейф при обезвоживании; чувствительность к высоким T/щелочам |
| Каломельный (Hg/Hg2Cl2, KCl) | Электрод сравнения | Стабильный потенциал, не чувствителен к pH в рабочем диапазоне | Опорный в pH-метрии и титрованиях | Простота, воспроизводимость | Содержит ртуть; зависимость от t°; ограничение по концентрации Cl− |
| Водородный (Pt|H2|H+) | Электрод сравнения / первичный стандарт | Определяет нулевой уровень потенциалов | Эталонные измерения, редкие лабораторные калибровки | Термодинамический стандарт | Требуется поток H2; сложность и безопасность эксплуатации |
| Ртутный (амальгамные/капельные) | Чаще опорный или в вольтамперометрии | Не селективен к H+ как индикатор pH | Полярография, редокс-системы | Гладкая поверхность, воспроизводимые свойства | Токсичность; утилизация; требования к технике безопасности |
| Комбинированный pH-электрод | Индикаторный + встроенный опорный | Та же чувствительность к H+, встроенный референс | Рутинные pH-измерения и титрования | Удобство, компактность, быстрая подготовка | Периодическое обслуживание (электролит, хранение в KCl) |
| Ионоселективные (иономеры) | Индикаторные (по конкретному иону) | Селективность к Na+, K+, F− и др. | Определение ионов в фармсубстанциях/растворах | Простое оборудование, экспресс-анализ | Интерференции, требования к ионной силе/буферу |
Подсказка для практики: храните стеклянный электрод в 3 М KCl или в специальном растворе для pH-электродов — это ускорит стабилизацию потенциала и продлит срок службы.