химический каталог




Курс физической химии. Том II

Автор Я.И.Герасимов

ии различаются между собой, например, на 0,2 единицы рН. Каждую серию растворов окрашивают каким-либо индикатором и подбирают так, что охватывается интервал значений рН, при котором происходит перемена окраски этого индикатора. Индикаторы подбираются по табл. XVIII, 6 таким образом, чтобы интервалы зиаченяй рН, при которых происходит перемена окраски каждого индикатора, частично перекрывая друг друга, заполнили всю шкалу измеряемых величин рН. В продажных наборах готовых эталонных растворов, уже подкрашенных индикаторами, обычно охвачена шкала значений рН от I до 12.

Имея такой набор, можно быстро измерить рН неизвестного, но обязательно бесцветного раствора. Измерение рН сводится к сопоставлению окраски испытуемого раствора, в который добавляется индикатор, с окраской эталонных растворов. Хотя колориметрический способ менее точен, чем электрометрический (наименьшая ошибка колориметрического метода составляет 0,02—0,05 единиц рН), но вследствие большой простоты аппаратуры и быстроты измерений он нашел широкое распространение.

При выборе индикаторов следует руководствоваться не только подходящими интервалами перехода окраски, но и тем, что индикатор должен давать стойкую окраску и быть по возможности малочувствительным к изменению ионной силы раствора (солевая ошибка) и к содержанию белков и других коллоидов (белковая ошибка).

Наиболее полный ряд индикаторов, предложенный Серенсеном для работы с буферными растворами, содержит 18 индикаторов и охватывает интервал рН от 0,1 до 12,7. Во многих случаях для определения рН вполне достаточно набора меньшего количества индикаторов (табл. XVIII, 9).

Можно пользоваться набором индикаторов по Кларку и Лэббсу. Он состоит из девяти индикаторов и охватывает интервал значений рН от 1,2 до 10. Ми-хаэлис предложил другой способ использования индикаторов и соответствующий ряд индикаторов. Как видно нз табл. XVIII, 9, все индикаторы ряда Михаэлиса

Таблица XVIII, 9. Набор индикаторов для определения рН

Индикатор Переход окраски Интервал рН

Набор ПО Кларку и Лэббсу

Тимоловый синий Красный — желтый 1,2 ?4-2,8

Бромфеноловый синий Желтый — синий 3,0 -4,6

Метиловый красный Красный — желтый 4,4 -6,0

Бромкрезоловый пурпурный Желтый — пурпурный 5,2 -6,8

Бромтимоловый синий Желтый — синий 6,0 -7,6

Феноловый красный Желтый — красный 6,8- -8,4

Крезоловый красный Желтый — красный 7,2- -8,8

Тимоловый синий Желтый — синий 8,0- -9,6

Крезолфталени Бесцветный — красный 8,2- -9,8

Набор по Михаэлису

Р-Динитрофенол Бесцветный — желтый 1,7 -4,4

а-Динитрофенол Бесцветный — желтый 2,0 -4,7

у-Диннтрофенол Бесцветный — желтый 4,0 -6,0

д-Ннтрофенол Бесцветный — желтый 5,0 н-7,0

^-Нитрофенол Бесцветный — желтый 6,5 -8,5

Фенолфталеин Бесцветный — красный 8,3 -10,5

Ализариновый желтый Бесцветный — желтый 10,0 -12,0

дают переход от бесцветной формы к окрашенной. Это позволяет определить значение рН в интервале перехода одной формы в другую не по оттенку окраски, как в случае индикаторов по Кларку и Лэббсу, а по интенсивности определенного цвета. Благодаря этой особенности ряд индикаторов, подобранных Михаэ-лисом, дает возможность измерить рН без приготовления серий буферных растворов. Метод Михаэлиса основан на том, что все индикаторы ряда представляют собой слабые кислоты, которые образуют бесцветную форму в недиссо-циированном состоянии и окрашенную — в диссоциированном. Переходы окраски совершаются в указанных в табл. XVIII, 9 интервалах рН.

Если взять достаточно концентрированный раствор щелочи, то добавленный к ней индикатор оказывается полностью диссоциированным, и, следовательно, количество ионов индикатора в растворе определяется количеством добавленного индикатора. Основываясь на этой зависимости, Михаэлис добавлял в ряд пробирок с концентрированным раствором щелочи различные количества индикатора. Таким образом, был получен ряд растворов с различной интенсивностью окраски, причем она зависит только от количества добавленного индикатора. Затем выбиралась та из пробирок, интенсивность окраски раствора в которой совпадала с интенсивностью окраски изучаемого раствора, содержащего тот же индикатор.

Совпадение интенсивности окраски указывает на то, что концентрация ионов индикатора в обоих растворах одинакова. Значение концентрации индикатора в эталонной пробирке известно, поскольку в щелочной раствор добавлено точно отмеренное количество индикатора. Таким образом, зная концентрацию индикатора, добавленного в испытуемый раствор, и концентрацию ионов индикатора на основании сопоставления с эталонными растворами, можно рассчитать степень диссоциации индикатора в испытуемом растворе. Зная константы диссоциации индикаторов ряда Михаэлиса, можно рассчитать концентрацию водородных ионов, а следовательно, и рН в изучаемом растворе по формуле (XVIII, 71).

Метод Михаэлиса очень прост, поэтому он находит широкое применение, хотя ряд Михаэлиса охватывает меньший интервал рН, чем рассмотренный выше ряд буферных растворов.

Очень точные измерения рН проводятся с помощью спектрофотометра. Этот прибор позволяет оценивать интенсивность спектральных линий. Перед началом работы измеряют интенсивность линий спектров обеих форм какого-либо индикатора, затем снимают спектр раствора, подкрашенного тем же индикатором, и путем сопоставления этого спектра со спектрами обеих форм индикатора определяют отношение между концентрациями обеих форм в изучаемом растворе,, зная которое можно рассчитать рН.

Для предварительных или ориентировочных измерений очень удобно пользоваться универсальным индикатором, который представляет собой смесь нескольких индикаторов, подобранных таким образом, что окраска раствора изменяется непрерывно при постепенном переходе от рН = 3 к рН = II. Пример-изменения окраски удобной и простой смеси, служащей универсальным индикатором, приведен в табл. XVIII, 10.

Таблица XVIII, 10. Изменение окраски универсального индикатора в зависимости от рН раствора

рН Окраска рН Окраска

4 Красная 8 Зеленая

5 Оранжево-красная 9 Голубовато-зеленая

6 Желтая 10 Голубовато-фиолетовая

7 Желто-зеленая 11 Красно-фиолетовая

Смесь составлена из равных объемов 0,1 н. растворов метилового красного,, сс-нафтолфталеина, тимолфталеина, фенолфталеина и бромтимолового синего..

Определение рН в неводных растворах ведется так же, как и в водных, причем метод э. д. с. и в этом случае является наиболее точным (см. гл. XXII, §6).

§ 14.* Сопоставление кислотности растворов в разных растворителях

Прн рассмотрении некоторых проблем как теоретического, так и экспериментального характера возникает задача сопоставления кислотности растворов в разных растворителях. Принципиально правильный путь решения этой задачи намечен Бренстедом. Он предлагает сопоставлять активность протона в той илн иной среде с его абсолютной активностью, которая должна иметь место, если рассматриваемая кислота находится в вакууме. Это состояние кислоты Бренстед выбирает как стандартное. Константа диссоциации кислоты,

страница 128
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173

Скачать книгу "Курс физической химии. Том II" (5.2Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
интернет магазин дверных межкомнатных ручек
твердотопливные котлы длительного горения чехия
Кликни на компьютерную фирму KNS. Промокод на скидку "Галактика" - купить компьютер маркет с доставкой по Москве и другим регионам России.
чехол для садовых качелей варадеро

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)