Аспаптар және талдауды орындау техникасы

Тұрақгы потенциалды беріп және ұстап тұратын приборларды потенциостат деп атайды. Потенциостаттың сапасы уақыт бойынша жұмысшы электродтағы потенциалды ұстап тұрудағы тұрақсыздығымен аиықталады, ол қазіргі кездегі приборларда +0,1 В/сағаттан аспайды. Олар электролиз барысында токты тұрақты орнықтыра алады. Тұрақты ток көзі ретінде әр түрлі ток түзеткіштер бар. Солардың ішінде ВС-5М түрі де жиі пайдаланылады. Бұдан басқа УИП-1, УИП-2 сияқты әмбебап түрлері де белгілі. Ал амперостатикалық кулонометрлік талдауды жүргізу үшін қазіргі кезде "Титрокулон" деп аталатын, сұйықты талдайтын кулонометрлер шығарылады.

Кулонометрлік әдістегі, әсіресе, потенциостаттағы қиын мәселенің бірі электр санын (мөлшерін) өлшеу болып есептелінеді. Кулонометрдің орны - электролиз кезінде тізбек арқылы өтетін токтың толық мөлшерін тікелей анықтау. Қарапайым кулонометрлер жайлы мәліметтер айтылған. Құрамында электрохимиялық интефаторлары бар күрделі кулонометрлер де кездеседі. Қазіргі кезде хемотрон түрленгіштерінде, электрохимиялық интеграторларда жұмыс істейтін датчик ретінде электронды өлшеуіш тізбекке жалғанған кулонометрлер де бар. Осылардың схема жағынан өте күрделісі электрлік немесе механикалық таймерлары мен электр мөлшерін интегрлеу жүйесін қамтитын кулонометр ең соңғы приборларда ЭВМ бар.

Кулонометрлік титрлеу үшін не екі электродты (жұмысшы және қосалқы), не төрт электродты (косымша 2 индикаторлық) бар ұяшық пайдаланылады. Мұндай ұяшықтын схемасы 14.5, 14.6 және 14.7- суреттерде көрсетілген.

Индикаторлық электродтар потенциометрлік, амперметрлік немесе кондуктометрлік тәсілдермен титрлеу кезінде соңғы нүктені айқындау үшін қызмет етеді. Кулонометрлік титрлеуді жүргізгенде алдын ала тексеруші титрлеу жүргізу ұсынылады. Ол үшін қондырғыны толық жинастырып алған соң титрленетін ерітіндінің шамалы бөлігін электролиті бар ұяшыққа енгізеді де, соңғы нүктеге дейін электролизді жүргізеді.

Сосын титрленетін ерітіндінің көлемін өлшеп, қайтадан соңғы нүктеге дейін титрлейді. Мұндай қайталау электродтың беткі күйімен байланысты басқа да қосымша қателіктерден құтылуға мүмкіндік береді. Титрлеу қисықтарының пішіні шамамен 14.8- суреттегідей. Электр градуирленген титранты бар алдын ала титрленген реакция аралығында өтеді. Осыдан кейін титрант жинақтала бастайды. (А бөлігі). Талданатын ерітіндінің аз бөлігі қосылғанда ол қайталанатын затпен әрекеттеседі және кисық нөлге оралады (В бөлігі), сосын қисықтағы көтерілуге жеткенше (С бөлігі) титрленеді. А және С бөлікті де нөлдік түзу сызықтағы D және Е нүктелеріне дейін ұластырады, яғни жалғастырады, ал (t₁ - t₂) айырмасы электролизге кеткен уақытқа сәйкес.

Қазіргі өнеркәсіп жеке кулонометрлік қондырғыларды көптеп шығарғаны белгілі, ал оқу лабораторияларында мұны қолдан да жинақтап жасауға болады. Мұндай қондырғы нұсқасы 14.7-суретте көрсетілген. Онда мынадай стандартты аспаптардың жекелеген буындары пайдаланылған, мысалы: кіші вольтты түзеткіш ВС=24, ВС=15 немесе ВС=5, ВС=5М жоғарғы омды катодты вольтметр, рН - метр немесе иономер. өзі жазатын аспап (КСП-2, КСП-4 потенциометрлері). Бұлардың орнына потенциостаттарды да пайдалануға болады.

Индикаторлық электродтардың типіне байланысты ондағы ұяшықтар рН-метрлік, потенциометрлік және амперметрлік титрлеуді жүргізуге мүмкіндік береді.

Кулонометрлік титрлеуді автоматтандыру оңай, оған титрантты көлеміне карай мөлшерін беретін тетіктің қажеті жоқ, өйткені титрлеудің өзін электр тогымен жүргізеді. Бұл типті алыстан титрлеуге де пайдалануға болады.

Шетелдік фирмалар әр түрлі автоматты, жартылай автоматты титраторлармен қатар микропроцессорлармен, компьютермен жабдықталған талдауыштарды көптеп шығаруда.