Potentiometrie
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Potentiometrie bzw. Potenziometer ist ein elektroanalytisches Verfahren der quantitativen Analyse und nutzt die Konzentrationsabhängigkeit der elektromotorischen Kraft (häufig auch elektrochemisches Potenzial genannt) aus.
[Bearbeiten] Verfahren
Im Wesentlichen gibt es zwei mögliche Verfahren:
- Das Indikationsverfahren stellt eine spezielle Form der Titration dar. Dazu wird die Änderung der elektromotorischen Kraft während einer Titration aufgenommen und anschließend der Äquivalenzpunkt bestimmt. Dieses Verfahren wird immer dann angewendet, wenn eine normale Titration nicht durchgeführt werden kann. Dies kann der Fall sein, wenn kein geeigneter Indikator vorhanden ist oder die Lösung so trübe oder farbig ist, dass der Umschlagspunkt nicht erkannt werden kann.
- Das Bestimmungsverfahren: Konzentrationsbestimmung durch Messen des zugehörigen elektrochemischen Potentials; Auswertung anhand von Eichkurven
[Bearbeiten] Versuchsaufbau
Zunächst wird eine galvanische Zelle aus zwei Elektroden und der Probelösung als Elektrolyt aufgebaut. Die Differenz aus den Potenzialen der beiden Elektroden ist als die elektromotorische Kraft EMK definiert.
EMK = | E1 − E2 |
Zum Aufbau verwendet man eine Elektrode, die Bezugselektrode, von der das Potenzial sehr genau bekannt und konstant ist. Im allgemeinen wird dazu eine Elektrode 2. Art verwendet. In der Praxis ist dies meist eine Kalomelelektrode. Eine Änderung der elektromotorischen Kraft, kann jetzt nur noch durch eine Änderung des Potenzials an der anderen Elektrode, der Messelektrode, hervorgerufen werden. Die Wahl der Messelektrode hängt stark von der Titrationsart ab. Bei einer:
- Redox-Titration wird eine Platin-Elektrode verwendet
- komplexometrischen Bestimmung kann entweder eine ionensensitive Elektrode oder eine abgewandelte Silber-Elektrode verwendet werden.
- Säure-Base-Titration wird eine Glaselektrode benutzt.
- Argentometrie wird eine Silberelektrode verwendet.
Die Messelektrode taucht in die Probelösung ein und sollte auf das zu bestimmende Ion ansprechen. Das heißt, das Potenzial dieser Elektrode ist abhängig von der Konzentration des zu bestimmenden Ions. Diese Abhängigkeit wird durch die Nernst-Gleichung beschrieben. Bei dem Versuch ist darauf zu achten, dass die Messung stromlos erfolgt, da sich sonst durch Elektrolyse die Potenziale verfälschen würden. Man verwendet daher zur Messung eine Poggendorfsche Kompensationsschaltung
