Directe Potentiometrie in de Chemie

Potentiometrie is een elektrochemische analysemethode die de potentiaalverschillen tussen elektroden meet om de concentratie van een analyt te bepalen.

UV/VIS spectrofotometrie is een analysemethode die de absorptie of transmissie van ultraviolet (UV) en zichtbaar licht (VIS) door een monster meet om de concentratie van een analyt te bepalen.

Luminescente spectrometrie is een analysemethode die de emissie van licht door een monster meet na excitatie met elektromagnetische straling.

Elektroden zijn componenten in potentiometrische systemen die de elektrische potentiaal van een oplossing meten.

De absorptie van elektromagnetische straling (EMS) door een molecule leidt tot een overgang van elektronen naar een hoger energieniveau.

De emissie van EMS, ook bekend als fluorescentie of fosforescentie, vindt plaats wanneer een geëxciteerd molecuul terugkeert naar de grondtoestand en energie uitstraalt.

Absorptiemetingen in het zichtbare en ultraviolette gebied worden gebruikt om de concentratie van een analyt te bepalen op basis van de hoeveelheid licht die door een monster wordt geabsorbeerd.

Luminescente spectrometrie heeft verschillende belangrijke toepassingen, waaronder het meten van de concentratie van stoffen in biologische monsters, zoals medicijnen en hormonen.

De potentiaal van een pH-elektrode is het verschil tussen de lading aan de binnenkant en buitenkant van het glasmembraan, die ontstaat door de diffusie van H+ ionen.

Als de oplossing alkalisch (basisch) is, diffunderen H+ ionen uit het glasmembraan naar de oplossing. Dit creëert een negatieve lading aan de buitenkant van het membraan.

De assymetriepotentiaal is het spanningsverschil dat gemeten wordt tussen de binnen en buitenkant van de pH-elektrode, zelfs wanneer de H+ concentratie aan beide zijden gelijk is.

Het Mac Innes glas (Corning 015 glas) is een type glas dat een hoge selectiviteit voor H+ ionen vertoont tot ongeveer pH 9.

De alkalifout is een afwijking in de pH-meting die optreedt bij hoge pH-waarden. De potentiaal wordt dan beïnvloed door andere alkali-ionen (Na+, K+), naast H+ ionen.

Een glaselektrode heeft tijd nodig om te hydrateren voordat deze een stabiel en reproduceerbaar signaal geeft.

Een Na+ gevoelige elektrode lijkt op een pH-elektrode, maar is specifiek ontworpen om de concentratie van natriumionen (Na+) te meten.

Om een glaselektrode te bewaren, kan deze in zuiver water of in een verdunde HCl oplossing worden geplaatst.

Directe potentiometrie is een techniek die de concentratie van een ion bepaalt door het potentiaalverschil te meten tussen een elektrode en een referentie-elektrode.

Een kalibratielijn wordt gebruikt om het potentiaalverschil te relateren aan de concentratie van het te bepalen ion. De lijn wordt gemaakt door te meten met standaarden met gekende concentraties.

Tweepuntskalibratie is een vereenvoudigde methode waarbij slechts twee standaarden met gekende concentraties gemeten worden.

Standaardadditie is een methode waarbij een gekende hoeveelheid van het te bepalen ion toegevoegd wordt aan het onbekende monster.

De activiteit van een ion is een maat voor de effectieve concentratie, rekening houdend met de effecten van andere ionen.

De ionsterkte is een maat voor de totale concentratie van ionen in een oplossing. Het beïnvloedt de activiteit van ionen.

De activiteitscoëfficiënt is een factor die de activiteit relateert aan de concentratie van een ion. Het is afhankelijk van de ionsterkte.

Om nauwkeurige metingen te verkrijgen met ion-selectieve elektroden, moeten de ionsterktes van de standaarden en de onbekende monsters gelijk zijn.

Interferentie treedt op wanneer een vreemd ion de meting van het beoogde ion beïnvloedt.

Met complexvorming kan je een storend ion tijdelijk onwerkzaam maken.

Chemische interferentie ontstaat wanneer de chemische omgeving de activiteit van het te meten ion verandert.

Complexvorming, pH-verandering en andere chemische processen kunnen de activiteit van het te meten ion beïnvloeden.

De membraan van een elektrode kan aangetast worden door verontreinigingen of veroudering.

Een glasmembraan elektrode wordt gebruikt om de concentratie van H+ ionen in een oplossing te meten.

Een referentie elektrode geeft een constante potentiaal die onafhankelijk is van de concentratie van de te bepalen ionen.

Om de potentiaal van een oplossing te meten, wordt het potentiaalverschil tussen de glaselektrode en de referentie elektrode gemeten.

EMS, of elektromagnetische straling, is energie die zich voortbeweegt in de ruimte zonder tussenkomst van materie. Het bestaat uit golven met een elektrisch en magnetisch veld die loodrecht op elkaar staan en op de voortplantingsrichting.

Spectrometrische methoden meten de intensiteit en golflengte van EMS om spectra te genereren. Deze spectra ontstaan door overgangen tussen energieniveaus in atomen of moleculen.

Niet-spectrometrische methoden bestuderen de interactie van EMS met materie, wat leidt tot veranderingen in de richting of de fysische eigenschappen van de EMS.

De voortplantingssnelheid van EMS in vacuum is constant en gelijk aan 2,9979 x 10^8 m/s, oftewel 300 000 km/s.

De totale energie van een molecule is de som van de elektronische energie (Ee), de vibratie-energie (Eν, energie gekoppeld aan de trillingen van de atomen in de molecule), en de rotatie-energie (Er, energie gekoppeld aan het draaien van de molecule rond haar zwaartepunt).

Voor elke elektronische energietoestand van een molecule zijn er meerdere vibratietoestanden mogelijk, en voor elk van deze laatste zijn er vele rotatietoestanden mogelijk.

Het energieverschil tussen twee elektronische toestanden is groter dan het verschil tussen twee vibratietoestanden, en dat is op zijn beurt groter dan het verschil tussen twee rotatietoestanden.

UV- en VIS-straling kan een elektronische excitatie van een molecule veroorzaken.

IR-straling veroorzaakt geen elektronische excitatie, maar wel vibratie-excitatie, al dan niet gepaard gaand met rotatie-excitatie.

De absorptie van een foton door een molecule kan leiden tot gelijktijdige veranderingen in de elektronische, vibratie- en rotatie-energie.

Atoomabsorptiespectra hebben een beperkt aantal smalle absorptiepieken vanwege het beperkte aantal energieniveaus in atomen.

Molecuulabsorptiespectra zijn complexer vanwege het veel grotere aantal mogelijke energietoestanden in moleculen.