Такой вопрос не редко возникает при выборе метода анализа воды, почвы, пищи и других объектов. Достаточно часто в нормативных документах можно найти два, на первый взгляд равноценных, варианта определения одного и того же параметра: методом потенциометрии (обычно именуют «ионометрии») и методом фотометрии.

Выбор прибора. Достоинства, недостатки и ограничения каждого и проанализируем основные ошибки, приводящие к получению некорректных результатов.

На первый взгляд, потенциометрия является самым простым и незатратным электрохимическим методом анализа. Поэтому она получила в нашей стране широкое распространение и была заложена, как основной или дублирующий метод анализа в ряде аттестованных методик.

Фотометрический метод анализа всегда был дороже ионометрического, и, с первого взгляда, кажется более сложным. Это связано с тем, что долгое время на отечественном рынке отсутствовали недорогие малогабаритные фотометры, и, при допустимости применения обоих методов, в целях экономии средств предпочтение отдавалось анализаторам жидкости (иономерам).

Метод потенциометрии

В большинстве случаев он уступает по универсальности применения, селективности и чувствительности. Это объясняет тот факт, что аттестованных методик анализа методом фотометрии несоизмеримо больше ионометрических методик. Например, среди всех ГОСТов по анализу питьевой воды на фоне многочисленных фотометрических методик Вы сможете найти только одну ионометрическую (определение фторид-иона), но и она допускает в качестве второго варианта анализа фотометрический метод. Из всего многообразия предлагаемых ионоселективных электродов активно используются максимум пять видов. Остальные имеют ограниченное применение, особенно для анализа технологических растворов, содержащих определяемый ион в достаточно высокой концентрации и не содержащих при этом других ионов, оказывающих мешающее воздействие.

Применяя ионоселективные электроды можно столкнуться с проблемой нехваткой чувствительности, которая для большинства электродов составляет в среднем 10^-5 моль/дм³. Таким образом, приобретая иономер с набором электродов на тяжёлые металлы (например, свинец, барий, медь), не стоит надеяться то, что теперь можно контролировать содержание ионов тяжёлых металлов в питьевой или природной воде, не применяя вольтамперометрию, фотометрию и атомную адсорбцию. Чувствительность ионослективных электрода для данных измерений имеет очень ограниченный диапазон. Такие электроды применяют только для специальных технологических растворов с высоким содержанием ионов тяжёлых металлов, не содержащих при этом мешающих ионов.

 Упомянув понятие «мешающий ион», мы сталкиваемся со второй проблемой ионометрии, а именно ограниченности селективности электродов. В некоторых случаях влияние мешающих ионов устраняется довольно просто. Например, при определении нитратов с помощью нитрат-селективного электрода основными мешающими ионами, присутствующими практически в любой анализируемой воде, являются гидрокарбонат и хлорид. Данные мешающие ионы легко устраняются: гидрокарбонат – регулированием уровня рН, а хлорид – осаждением раствором сульфата серебра. Но, к сожалению, не во всех случаях можно избавиться от мешающих ионов так же просто. Иногда сделать это практически невозможно, и тогда в методиках указывается лишь допустимое присутствие мешающих ионов. Следовательно, при выборе электродов для анализа того или иного объекта необходимо иметь представление о его предполагаемом составе и убедиться в возможности устранения мешающих ионов.

Перечисленные трудности ограничивают широкое применение потенциометрического метода, тем не менее, существует ряд примеров, когда анализатор жидкости оказывается просто необходим, например, для определения водородного показателя (рН), для выполнения потенциометрического титрования (которое, кстати, применяется очень широко и обеспечено сотнями аттестованных методик), для параметров, определение которых затруднительно продублировать фотометрическим методом, например, хлорида, бромида, натрия и некоторых других.

Метод фотометрии

Ограничения фотометрического метода, связанные с чувствительностью и селективностью, выражены в меньшей степени. Метод фотометрии также отличает обширное покрытие объектов анализа, определяемых параметров и обеспечение метода многочисленными аттестованными методиками.

Фотометры применяются в большинстве химико-аналитических лабораторий для анализа сразу нескольких (иногда нескольких десятков) параметров, в то время как иономерам, в большинстве случаев, отводится роль простых рН-метров.

С приходом на рынок аналитической аппаратуры портативных и недорогих фотометров, сопоставимых по цене с анализаторами жидкости в комплекте с электродами, появилась возможность решать те же задачи без дополнительных затрат. Современные фотометры просты в эксплуатации и не требуют применения дорогостоящих крупногабаритных оптических приборов. Удешевление конструкции фотометра достигается за счёт использования сменных источников излучении с фиксированными длинами волн, так называемых оптических картриджей. Стоимость оптического картриджа существенно ниже стоимости ионоселективного электрода. При этом на каждом картридже можно определять несколько десятков параметров по различным методикам, в то время как ионоселективный электрод предназначен для определения только одного иона. Учитывая широкие возможности фотометрического метода и его обширное методическое обеспечение, выбор прибора становится очевидным.

 Наши рекомендации по подбору прибора, как производителя, сводятся к следующему:

• При допустимости применения обоих методов для решения поставленной задачи предпочтение отдается фотометрическому методу.
• Если задача сводится к определению одного-двух параметров, то целесообразно использовать потенциометрический метод и приобрести иономер с комплектом соответствующих ионоселективных электродов при условии, что будет детально проработана возможность их применения в плане чувствительности и селективности.
• При увеличении числа определяемых параметров наблюдается обратная ситуация: анализатор жидкости, укомплектованный большим числом ионоселективных электродов, будет стоить дороже фотометра, укомплектованного несколькими картриджами, подобранными для определения тех же самых параметров. Следовательно, экономически выгоднее приобрести фотометр.

Анализатор жидкости и фотометр являются самыми распространёнными и востребованными аналитическими приборами. Выбор подходящего для решения поставленных задач прибора всегда остаётся за Вами.

 Надеемся, что наши рекомендации помогут Вам сделать правильный выбор.