2.1.2.47. Потенциометрическое определение концентрации ионов с использованием ионоселективных электродов (201020047-2022)

Теоретически электродный потенциал (E) ионоселективного электрода находится в линейной зависимости от логарифма активности данного иона, что выражается уравнением Нернста:

,

где: E₀ - стандартный электродный потенциал используемого электрода;

R - универсальная газовая постоянная;

T - абсолютная температура;

F - число Фарадея;

z_i - величина заряда иона с обозначением его знака;

a_i - активность иона.

При постоянной ионной силе выполняется уравнение:

,

где: C_i - молярная концентрация иона;

f - коэффициент активности (a_i = f · C_i);

.

Если: , где b - наклон калибровочной кривой электрода (наклон электродной функции), в таком случае выполняется уравнение:

E = E₀' + blgC_i,

и для -lgC_i = pC_i: E = E₀' - bpC_i.

Потенциометрическое определение концентрации ионов проводят путем измерения разницы потенциалов между двумя подходящими электродами, погруженными в испытуемый раствор; индикаторный электрод является селективным по отношению к определяемому иону, другой является электродом сравнения.

Прибор. Используют вольтметр, позволяющий выполнять измерения с точностью 0,1 мВ, с входным сопротивлением в 100 раз превышающим сопротивление используемых электродов.

В качестве ионоселективных электродов используют преимущественно электроды с кристаллической или некристаллической мембраной или с твердой основой (например, стеклянные электроды), или электроды с заряженными (положительно или отрицательно) или с незаряженными подвижными носителями, или сенсибилизированные электроды (ферментные электроды, газ-индикаторные электроды). Электродом сравнения обычно является хлорсеребряный электрод с подходящими соединяющими инертными жидкостями, исключающими их перемешивание.

Методика. Измерения проводят при постоянной температуре с точностью +/- 0,5 °C, учитывая изменение наклона электродной функции электрода в зависимости от температуры (см. таблицу 2.1.2.47.-1).

Таблица 2.1.2.47.-1. - Значения k при различных температурах

Ионную силу и, если необходимо, pH испытуемого раствора корректируют буферными растворами, указанными в частной фармакопейной статье и (или) нормативном документе по качеству; для уравновешивания электрод погружают в испытуемый раствор, который медленно перемешивают с постоянной скоростью, и регистрируют установившееся показание прибора.

Если электродная система используется часто, то регулярно проверяют воспроизводимость и стабильность сигнала, линейность калибровочной кривой или расчетного алгоритма в пределах концентраций испытуемого раствора, если нет, то проводят проверку перед каждой серией измерений.

Показания прибора считают линейными, если наклон калибровочной кривой приблизительно равен отношению:

.