Potentiometrie

Aufbau eines Potentiometers zur Messung der elektromotorischen Kraft als elektrische Differenz zwischen den Elektroden

Die Potentiometrie ist ein Verfahren der Elektroanalyse, bei dem durch Potentialmessung an einer Elektrolytlösung Rückschlüsse über deren Zusammensetzung gezogen werden. Die potentiometrische Titration ist eigentlich ein Verfahren zur Maßanalyse, bei dem der Endpunkt der Titration potentiometrisch angezeigt wird. Dazu wird die Potentialdifferenz zwischen einer Indikator- oder Messelektrode und einer Bezugselektrode stromlos gemessen. Da nach der Nernst-Gleichung das elektrochemische Potential der zu messenden Ionenart eine Funktion ihrer Konzentration ist, welche sich am Äquivalenzpunkt sprunghaft ändert, tritt hier gleichzeitig ein Potentialsprung auf, der den Endpunkt der Titration anzeigt. Die Bezugselektrode ist meist eine Kalomel-Elektrode, die mit der Analysen-Lösung direkt oder über einen Stromschlüssel in elektrolytischer Verbindung steht und mit der Indikatorelektrode ein galvanisches Element bildet. Während die Bezugselektrode ein unter Versuchsbedingungen unverändertes Potential (Standardpotential) besitzen muss und nicht mit den Komponenten der Lösung reagieren darf, muss die Indikatorelektrode auf Konzentrationsänderungen der zu messenden Ionensorte ansprechen. So kann z.B. die Fällung von Silberionen durch Natriumchlorid potentiometrisch verfolgt werden, wenn die Indikatorelektrode aus der Analysenlösung und einem darin eingetauchten Silberdraht besteht. Die Konzentrationsänderung der Silberionen erreicht am Äquivalenzpunkt ihren größten Wert, da sie ja hier auf einen Betrag vermindert wird, der dem Löslichkeitsprodukt des Silberchlorids entspricht. Trägt man in ein Koordinatensystem den Logarithmus der $Ag^+$-Konzentration ($\log {c_{(Ag^+)}}$) und einmal das Potential der $Ag$-Elektrode ($Potential_{Ag^+}$) gegen das Volumen an $NaCl$-Titrationslösung auf, so ergeben sich die einander entsprechenden Kurven I u. II.

Der Wendepunkt entspricht dem Äquivalenzpunkt.