19 • Méthodes potentiométriques
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un petit volume V R d’une solution référence de concentration C R en ion mesuré. Soit E 2 la
nouvelle valeur. Le calcul conduit à l’expression suivante donnant C X :
C X = C R
V R
V R + V X
·
1
10
DE/S
−
V X
V R + V X
(19.6)
où S représente la pente de réponse réelle de l’électrode utilisée (0,0591/z, à 298 K) et
DE = E 2 − E 1 , la différence de potentiel entre les deux mesures.
Au lieu de faire un ajout de la solution de référence, on peut faire un ajout V X de la solution échantillon de concentration C X à un volume donné V R de la solution de référence
de concentration C R . Cette alternative est préférable pour les solutions échantillons relativement concentrées. A partir de la différence de potentiel DE déterminée et en conservant les
mêmes notations, on aboutit à :
C X = C R
V X + V R
V X
·
10
DE/S
−
V R
V X + V R
(19.7)
19.4.3 Titrage potentiométrique
Les électrodes sélectives ont une spécificité très variable. Les résultats gagnent en précision,
quand on les utilise comme électrodes indicatrices dans des dosages potentiométriques. La
concentration des ions présents et la force ionique varient en effet très peu en cours de dosage, comparativement à la concentration de l’ion à mesurer. En revanche, quand deux ions
différents donnent entre eux une réaction stœchiométrique, on peut utiliser cette propriété
pour les doser. Le point final du dosage est caractérisé par la disparition totale d’une des
espèces ou par l’apparition d’un excès d’une des espèces, ou encore par l’apparition ou la
disparition d’une espèce secondaire.
Ainsi pour évaluer la concentration de l’ion aluminium pour lequel il n’existe pas d’électrode spécifique, on pourra complexer cet ion sous forme de fluorure d’aluminium insoluble
AlF 3 , en ajoutant du fluorure de sodium comme réactif. Le point d’équivalence sera repéré
par un excès de fluorure de sodium libre qui sera détecté par la brusque variation du potentiel d’une électrode sélective de l’ion fluor. D’une manière générale un grand nombre
de titrimètres automatiques, de marques concurrentes, permettent d’effectuer les nombreux
dosages de ce type.
19.5 QUELQUES APPLICATIONS
Les dosages potentiométriques sont souvent utilisés pour des dosages de routine. Les dosages sont simples et la sensibilité des électrodes permet d’atteindre des concentrations de
l’ordre d’une fraction de ppm. Mais avant tout dosage il faut considérer les interférants
possibles.
Parmi quelques applications de routine, signalons :
➤ en agriculture, l’analyse des nitrates dans des échantillons de sols ;
➤ en agroalimentaire, l’analyse d’ions divers (NO
−
3 , F
− , Br
− , Ca
++ etc.) dans les boissons,
le lait, les viandes ou les jus de fruits,
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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un petit volume V R d’une solution référence de concentration C R en ion mesuré. Soit E 2 la
nouvelle valeur. Le calcul conduit à l’expression suivante donnant C X :
C X = C R
V R
V R + V X
·
1
10
DE/S
−
V X
V R + V X
(19.6)
où S représente la pente de réponse réelle de l’électrode utilisée (0,0591/z, à 298 K) et
DE = E 2 − E 1 , la différence de potentiel entre les deux mesures.
Au lieu de faire un ajout de la solution de référence, on peut faire un ajout V X de la solution échantillon de concentration C X à un volume donné V R de la solution de référence
de concentration C R . Cette alternative est préférable pour les solutions échantillons relativement concentrées. A partir de la différence de potentiel DE déterminée et en conservant les
mêmes notations, on aboutit à :
C X = C R
V X + V R
V X
·
10
DE/S
−
V R
V X + V R
(19.7)
19.4.3 Titrage potentiométrique
Les électrodes sélectives ont une spécificité très variable. Les résultats gagnent en précision,
quand on les utilise comme électrodes indicatrices dans des dosages potentiométriques. La
concentration des ions présents et la force ionique varient en effet très peu en cours de dosage, comparativement à la concentration de l’ion à mesurer. En revanche, quand deux ions
différents donnent entre eux une réaction stœchiométrique, on peut utiliser cette propriété
pour les doser. Le point final du dosage est caractérisé par la disparition totale d’une des
espèces ou par l’apparition d’un excès d’une des espèces, ou encore par l’apparition ou la
disparition d’une espèce secondaire.
Ainsi pour évaluer la concentration de l’ion aluminium pour lequel il n’existe pas d’électrode spécifique, on pourra complexer cet ion sous forme de fluorure d’aluminium insoluble
AlF 3 , en ajoutant du fluorure de sodium comme réactif. Le point d’équivalence sera repéré
par un excès de fluorure de sodium libre qui sera détecté par la brusque variation du potentiel d’une électrode sélective de l’ion fluor. D’une manière générale un grand nombre
de titrimètres automatiques, de marques concurrentes, permettent d’effectuer les nombreux
dosages de ce type.
19.5 QUELQUES APPLICATIONS
Les dosages potentiométriques sont souvent utilisés pour des dosages de routine. Les dosages sont simples et la sensibilité des électrodes permet d’atteindre des concentrations de
l’ordre d’une fraction de ppm. Mais avant tout dosage il faut considérer les interférants
possibles.
Parmi quelques applications de routine, signalons :
➤ en agriculture, l’analyse des nitrates dans des échantillons de sols ;
➤ en agroalimentaire, l’analyse d’ions divers (NO
−
3 , F
− , Br
− , Ca
++ etc.) dans les boissons,
le lait, les viandes ou les jus de fruits,
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit