2) оптической плотности раствора от объема титранта
3) электропроводности титруемого раствора от времени
4) рН от объема титранта
Кривая кондуктометрического титрования выражает зависимость электрической проводимости раствора от объёма добавленного титранта. Электропроводность определяется концентрацией и подвижностью ионов, поэтому по мере протекания реакции меняется и состав раствора, и его способность проводить электрический ток. Точку эквивалентности устанавливают графически — по пересечению линейных участков кривой, изменению её наклона или появлению минимума проводимости.
В процессе титрования исходные ионы могут связываться в малодиссоциирующее соединение, выпадать в осадок либо замещаться ионами титранта с другой подвижностью. Например, при титровании сильной кислоты раствором щёлочи высокоподвижные ионы водорода постепенно заменяются ионами натрия, вследствие чего проводимость снижается; после точки эквивалентности избыток гидроксид-ионов вызывает её повышение. Такой метод особенно полезен для окрашенных, мутных или содержащих взвешенные частицы растворов, где визуальная фиксация индикаторной точки затруднена.
Оптическая плотность характеризует поглощение света и используется в фотометрии, а pH отражает активность ионов водорода и измеряется потенциометрически. Время само по себе не является аналитическим сигналом кондуктометрического титрования: оно может учитываться только как вспомогательный параметр при автоматической регистрации процесса. Следовательно, определяющим признаком метода является регистрация электропроводности в зависимости от объёма титранта.
| Этап или признак | Изменение состава раствора | Характер проводимости | Аналитическое значение |
|---|---|---|---|
| Исходный раствор | Содержит определяемые ионы до начала титрования | Имеет исходное значение электропроводности | Формирует начальную точку кривой |
| До точки эквивалентности | Определяемое вещество расходуется в стехиометрической реакции | Проводимость изменяется по одному закономерному участку | Позволяет построить первую ветвь графика |
| Точка эквивалентности | Количество титранта соответствует стехиометрическому количеству аналита | Наблюдается излом, минимум или смена наклона кривой | Используется для расчёта содержания вещества |
| После точки эквивалентности | В растворе появляется избыток титранта и его ионов | Проводимость изменяется по второй ветви, часто возрастает | Позволяет экстраполировать положение эквивалентности |
| Химическая реакция | Нейтрализация, осаждение, комплексообразование или окислительно-восстановительное взаимодействие | Меняется число и подвижность заряженных частиц | Определяет форму кондуктометрической кривой |
| Метод регистрации | Проводимость измеряется кондуктометрической ячейкой | Сигнал фиксируется при последовательном добавлении титранта | Индикатор и визуальная окраска раствора не обязательны |
| Отличие от фотометрии и потенциометрии | Оценивается не поглощение света и не активность ионов водорода | Измеряется суммарная ионная проводимость раствора | Исключает трактовку кривой как зависимости оптической плотности или pH |
Форма кривой зависит от природы титруемого вещества, титранта, растворителя и концентрации электролитов. Для повышения точности учитывают разбавление раствора и температурную зависимость проводимости. Кондуктометрический метод применяют при анализе кислот, оснований, солей и некоторых лекарственных веществ, если реакция протекает достаточно быстро и сопровождается заметным изменением ионного состава. Таким образом, объём титранта служит независимой переменной, а электропроводность — измеряемым аналитическим сигналом.