Потенциометрия. Физико-химические основы и применения. Учебное пособие

Предисловие
Глава 1. Основные понятия: заряд и потенциал.
Двойной электрический слой
1.1. Заряд и потенциал
Дополнение 1А. Кулоновские взаимодействия
1.2. Термодинамические потенциалы
Дополнение 1Б. Уточнение понятия
"Электрохимический потенциал"
1.3. Происхождение свободного заряда на границе
фаз. Двойной электрический слой (ДЭС)
Дополнение 1В. Детальное рассмотрение
Гальвани-потенциала ДЭС
Дополнение 1Г. Механизм появления внутреннего
потенциала фазы
Глава 2. Некоторые сведения о свойствах
растворов электролитов
2.1. Термодинамические
2.1.1. Химический потенциал
2.1.2. Термодинамическая активность
2.1.3. Электрохимический потенциал. Средняя
активность сильного электролита
Дополнение 2А. Общий случай - электролит типа
Mv+Av-
2.1.4. Средняя активность электролита в смесях.
Ионная сила
2.1.5. Активность отдельных ионов.
Дополнение 2Б. Реальная активность отдельного
иона
2.2. Транспортные характеристики электролитов и
ионов в растворе
2.2.1. Диффузия и миграция - основные понятия
2.2.2. Диффузионный потенциал (первое
приближение)
2.2.3. Электропроводимость
2.2.4. Числа переноса ионов
Дополнение 2В. Диффузия и миграция в реальных
растворах
Глава 3. Гальванические ячейки и
электродвижущие силы
Электроды и электродные потенциалы
3.1. Термодинамические закономерности
равновесных электрохимических процессов в
гальванических ячейках
3.2. Термодинамические закономерности
равновесных электрохимических процессов на
границе электрод/раствор
3.3. Стандартный водородный электрод.
Электродные потенциалы
3.4. Классификация
Дополнение 3А. Газовые электроды: альтернатива
Дополнение 3Б. Кислородный электрод
Дополнение 3В. Электроды 3-го рода
Глава 4. Классификация гальванических ячеек, их
реакциии ЭДС
4.1. Гальванические ячейки без переноса
4.1.1. Химические ячейки без переноса
4.1.2. Концентрационные ячейки (цепи) без
переноса
Дополнение 4А. Общий случай химической ячейки
без переноса
Дополнение 4Б. Общий случай концентрационной
ячейки без переноса
4.2. Диффузионный потенциал
Дополнение 4В. Уравнение Нернста-Планка и
диффузионный потенциал
4.3. Гальванические ячейки (цепи) c переносом
4.3.1. Химические ячейки (цепи) с переносом
4.3.2. Концентрационные ячейки (цепи) c
переносом
Дополнение 4Г. Вывод выражений для ЭДС ячеек с
переносом: общий подход
Глава 5. Метод ЭДС в физической химии
5.1. Термодинамические характеристики
химических реакций
Дополнение 5А. Примеры определения
термодинамических характеристик реакции
методом ЭДС
5.2. Определение стандартной ЭДС ячейки,
константы равновесия электродной реакции и
коэффициентов активности электролита
Дополнение 5Б. Определение константы
диссоциации слабой кислоты
5.3. Произведение растворимости (константа
равновесия реакции осаждения)
Глава 6. Потенциометрическое определение рН
(рН-метрия)
6.1. Водородный показатель, рН (pondus Hydrogenii,
pH)
6.2. Стандартизация измерений рН, первичные и
вторичные буферные стандарты.
Прослеживаемость (traceability) измерений рН
6.3. Потенциометрическое определение рН
6.3.1. Общие принципы потенциометрического
определения концентрации ионов
6.3.2. Определение рН
6.4. Стеклянный электрод
6.4.1. Устройство и некоторые свойства
6.4.2А. Стеклянный электрод с твердым
внутренним контактом
6.4.2Б. Стекла для рН- и рМ-СтЭ
6.4.3В. Зависимость электродных свойств стекол
от их состава
6.5. Другие индикаторные на ион Н+ электроды
6.5.1. Хингидронный электрод
6.5.2. Металл-оксидные и другие электроды
Дополнение 6Г. Альтернатива для реакции
сурьмяногоэлектрода
Дополнение 6Д. Реакции других металл-оксидных
электродов
6.6Е. Показатель рО как мера кислотности
оксидных систем и его потенциометрическое
определение в расплавах
Глава 7. Ионоселективные мембранные электроды
7.1. Мембранный потенциал. Уравнение
Никольского
Дополнение 7А. Мембрана
Дополнение 7Б. Потенциалопределяющая реакция
Дополнение 7В. Вывод уравнения Никольского для
мембранного потенциала
7.2. Оценка селективности ИСЭ
7.3Г. Стеклянный электрод (теория)
7.3.1Г. Развитие теории
7.3.2Г. Строение и свойства поверхностных слоев
стеклянных электродов
7.3.2.1Г. Профили концентрации ионов и методы их
исследования
7.3.2.2Г. Процессы, идущие в поверхностных слоях
7.3.2.3Г. Поверхностные слои и
электрическиеизмерения
7.3.3Г. Время отклика и динамика потенциала СтЭ
7.3.3.1Г. Динамика потенциала в области функции
одного иона
7.3.3.2Г. Динамика потенциала в области перехода
от функции одного катиона к функции
другого, включая установление функции нового
иона. Многослойная модель СтЭ
7.3.3.3Г. Эксперименты с участием ионов Ag+
Дополнение 7Д. Диссоциационный механизм
образования межфазного потенциала стеклянного
электрода по Ф. Г. К. Бауке
7.4. Классификация мембранных ИСЭ и их свойства
7.4.1. Твердые (кристаллические и стеклянные)
мембраны
7.4.1.1. Другие примеры ИСЭ с гомогенными
твердыми мембранами
7.4.1.2. Гетерогенные твердые мембраны
7.4.2. Полимерные пластифицированные мембраны
(ППМб)
Дополнение 7Е. Растворители - пластификаторы
7.4.2.1. ППМб, содержащие ионообменники
7.4.2.2. ППМб, содержащие нейтральные
переносчики
Дополнение 7Ж. Мультисортное приближение
Михельсона
Дополнение 7И. Полимеры, заменяющие ПВХ
Дополнение 7К. Перспективы развития
7.4.3. Некоторые свойства мембранных ИСЭ
7.4.3.1. ИСЭ с внутренним твердым контактом
7.4.3.2. Время отклика ИСЭ
Дополнение 7Л. Время отклика (формулы)
7.4.3.3. Температурный коэффициент, время жизни
и дрейф потенциала ИСЭ
7.5. Сложные устройства на основе ИСЭ
7.5.1. Газочувствительные электроды
7.5.2. Ферментные электроды
7.5.3М. Потенциометрические газовые сенсоры на
основе твердых электролитов
7.5.4Н. Ионоселективные полевые транзисторы
(ИСПТ)
7.5.5П. Газочувствительные полевые транзисторы
(ГЧПТ).
7.5.6Р. Мультисенсорные системы. "Электронный
язык"
Глава 8. Потенциометрические методы анализа
8.1. Прямая потенциометрия
8.1.1. Метод градуировочного графика
Дополнение 8А. Буферный раствор для
установления ионной силы (БРУИС)
8.1.2. Методы добавок
Дополнение 8Б. Вывод расчётных формул для
метода добавок
Дополнение 8В. Метод многократных добавок
8.2. Потенциометрическое титрование
Глава 9. Оксредметрия
Предисловие
Введение
9.1. Окислительно-восстановительный потенциал
(ОВП) термодинамический смысл, свойства.
Стандартный и формальный ОВП
9.1.1. Термодинамический смысл. Таблица
стандартных ОВП
9.1.2. Зависимость ОВП от рН раствора
9.1.3.Формальный ОВП и его свойства
9.1.4А. Влияние на ОВП взаимодействия ОВ системы
с другими компонентами
9.1.5. Зависимость ОВП от концентрации
компонентов. Буферная ёмкость
9.2. Особенности оксредметрии
9.2.1. Обратимые и условно необратимые ОВ
системы. Роль скорости гомогенных реакций
электронного обмена
9.2.2Б. Внешнесферный и внутрисферный
механизмы электронного обмена
9.2.3. Гетерогенные реакции обмена электронами
(электродные процессы)
9.2.4. Взаимодействия OB системы с растворителем
(водой) и газами
Дополнение 9В. О причинах кинетической
заторможенности
9.2.5. ОВ селективность индикаторного электрода
9.2.6Г. Коэффициент ОВ селективности
9.2.7. Индифферентность индикаторного
электрода. Электродные материалы
9.2.8Д. Оксредметрические стеклянные электроды
9.2.9Е. Альтернативные меры ОВП
9.3. Применения оксредметрии
9.3.1. Применения в физической химии
9.3.2Ж. Метод изучения протолитических
равновесий реакций в растворах обратимых ОВ
систем (метод Кларка-Никольского)
9.3.3. Применения в аналитической химии.
9.3.3.1. Прямая оксредметрия
9.3.3.2. Особенности оксредметрического
потенциометрического титрования
9.3.3.3. Метод Грана - пример применения в
оксредметрии
9.3.3.4И. Устройство для потенциометрического
определения ХПК
9.3.3.5К. Определение активного хлора (АХ),
озона, суммы окислителей
9.3.4. Применения при контроле технологических
процессов
9.3.5. Измерения в сложных средах
9.3.5.1Л. ОВ процессы в биологии и медицине
Фотосинтез
Гликолиз
Дыхание клетки. Окислительное
фосфорилирование.
Дыхательная цепь
Кислородная недостаточность (гипоксия)
Гипероксия
Биологические способы регулирования уровня АФК
ОВ реакции с участием органических веществ
9.3.5.1М. ОВ процессы в микробиологии
Заключение
Предметный указатель
Предметный указатель биологических терминов