ISE

Question 1

Um welche Ionensensitive Elektroden handelt es sich?

Answer 1

⁃ 1. Fluoridelektrode

⁃ 2. Calciumelektrode

Question 2

Warum bestimmen wir Calcium?

Answer 2

⁃ Wir wollen die Wasserhärte bestimmen, wobei sich die Wasserhärte aus Calcium, Magnesium, Strontium und Bariumionen zusammensetzt (Strontium und Barium vernachlässigbar)
⁃ In diesem Versuch Magnesium und Calcium entscheidend

Question 3

Wie misst die eine oder andere Elektrode Calcium bzw. Fluorid bzw. wie sind diese aufgebaut?

Answer 3

⁃ Calciumelektrode:
⁃ 2 Elektroden mit Elektrolytlösung
⁃ Eine abgegrenzt durch Membran welche nur für Calcium durchlässig ist
⁃ Andere durch Diaphragma abgegrenzt
⁃ Messung des Potentials zwischen Außenseite der Membran und Lösung
⁃ Fluoridelektrode:
⁃ Keine Membran —> Lanthankristall
⁃ Besitzt die Möglichkeit Fluoridelektronen aufzunehmen

Question 4

Wonach kann eine Membran bzw. Ein Kristall nur unterscheiden?

Answer 4

⁃ Ionengröße und -ladung

Question 5

Gibt es ein Störion für Calcium bzw. Fluorid?

Answer 5

⁃ Magnesium bzw. Hydroxidionen (ähnlich groß und zweifach positiv, bzw. einfach negativ geladen)

Question 6

Wie verhindert man die Störung von Hydroxidionen bei der Messung?

Answer 6

⁃ TISAB-Puffer für pH-Wert-Änderung (Arbeiten bei pH 5,0-5,5)

Question 7

Welche Hydroxidkonzentration haben wir bei pH 5,0?

Answer 7

10ˆ-9

Question 8

Welchen Konzentrationsbereich an Fluoridionen soll untersucht werden?

Answer 8

10ˆ-2 - 10ˆ-6

Question 9

Ist der Konzentrationsbereich der Störgröße für die Messung relevant?

Answer 9

⁃ Nein, nur ein 1000stel vom kleinsten Wert

⁃ pH konstant, daher konstanter Fehler —> Immer noch möglich Konzentrationsunterschiede an Fluorid zu messen

Question 10

Wie hängt Aktivität und Konzentration zusammen?

Answer 10

a = f*c

Question 11

Wann ist die Aktivität = Konzentration?

Answer 11

⁃ Wenn f 1 ist, bzw. Wenn man eine verdünnte Lösung hat

⁃ Bei hohen Konzentrationen stören sich die Ionen gegenseitig, dadurch nimmt die Aktivität ab

Question 12

Was bedeutet inert?

Answer 12

⁃ Reagiert nicht mit Chemikalien

Question 13

Was für eine Spannung wird gemessen?

Answer 13

⁃ Differenz der Potentiale der Halbzellen —> Zellspannung

Question 14

Was ist eine Galvani-Spannung?

Answer 14

⁃ Potentialunterschied an einer Grenzfläche (z.B. zwei Phasengrenzen)

Question 15

Warum braucht man das Diaphragma?

Answer 15

⁃ Verhindert Stoffaustausch mit der Lösung, damit das Potential der RE nicht durch Fremdionen gestört wird

Question 16

Wie sieht das Messergebnis aus? Was wird verändert und wie sieht der Plot beim auftragen aus?

Answer 16

⁃ X Achse —> IMMER das was verändert wird —> Konzentration c
⁃ Y-Achse —> Messgröße (Folge der veränderten Größe) —> Differenz der Spannung ΔU
⁃ Log der Konzentration —> Gerade
⁃ Steigung der Calciumelektrode:
⁃ Steigung = 29,5mV pro Dekade, da zweiwertig

⁃ Steigung der Fluoridelektrode:
⁃ Steigung = 59mV pro Dekade, da einwertig

Question 17

Welche Art von Ionen würde EDTA komplexieren?

Answer 17

⁃ Kationen

⁃ Damit Fluorid nicht komplexiert, wird EDTA zugegeben

Question 18

Wie kann man damit die Wasserhärte bestimmen?

Answer 18

⁃ Am Äquivalenzpunkt sind genauso viele EDTA-Moleküle wie Moleküle die komplexiert werden (in dem Fall Calcium)
⁃ Wenn man weiß wie viel ml EDTA zugegeben wurde —> Ausrechnen mol —> ausrechnen wie viel Calcium drin ist
⁃ In dem Fall nur Calcium, da eine Hilfskomplexlösung hinzugegeben wurde / und Einstellen des pH auf 8,5
⁃ Bei höherem pH (z.B. 10) würde zweiter Umschlagspunkt kommen —> Komplexierung von Magnesium