химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

клемме присоединяют проводник от внутреннего сравнительного электрода стеклянного электрода.

Простейший вариант электрода с жидкой мембраной готовят следующим образом. Тефлоновый корпус моют, высушивают фильтровальной бумагой, натягивают на нижний конец целлофан и прижимают его, завинчивая колпачок-гайку. На целлофан пипеткой наливают слой органического раствора (0,5 мл) и поверх него осторожно заливают внутренний водный раствор, не допуская перемешивания жидких фаз. Приготовленный таким образом электрод оставляют на воздухе в вертикальном положении на 1 — 1,5 ч, после чего электрод готов к употреблению,

Жидкую мембрану готовят растворением электродноактивных веществ в таком органическом растворителе, который не смешивается с водой и имеет плотность больше плотности водного раствора. Для этой цели можно использовать хлорбензол, нитробензол. Органический растворитель может быть «утяжелен» добавками растворителя с большей плотностью, например, четыреххлористого углерода.

Концентрация ионообменника обычно составляет 0,01—0,1 М, комплексона валиномицина достаточно около 0,001 М, гексило-вого эфира л-трифторацетилбензойной кислоты добавляют к ионообменнику в 4—10-кратном избытке, что составляет 0,2— 1 М. Для приготовления одного электрода требуется 0,5 см3 органического раствора. Для пяти электродов готовят 3 см3 мембранного раствора. Для этого в бюксе взвешивают растворитель (хлорбензола требуется 3,3 г) и добавляют рассчитанное количество электродноактивного вещества, перемешивая магнитной мешалкой до полного растворения.

Для получения электрода с пленочными мембранами к порошкообразному поливинилхлориду добавляют пластификатор,

перемешивают магнитной мешалкой, затем приливают летучий растворитель и вносят навеску электродноактивного вещества, продолжая перемешивание до полной гомогенизации. Иногда требуется небольшое нагревание (до 50°С). В качестве пластификатора применяют эфиры фталевой, фосфорной, адипиновой и других кислот, а в качестве легколетучего растворителя — циклогексанон или тетрагидрофуран. Гомогенную смесь выливают в чашку Петри и оставляют в вытяжном шкафу для испарения летучего растворителя. Циклогексанон испаряется в течение 3—5 сут, тетрагидрофуран — за 1 сут.

Из полученной эластичной пленки вырезают диски и приклеивают их к поливинилхлоридным трубкам. Клей готовят растворением порошка поливинилхлорида в циклогексаноне или тетрагидрофуране до консистенции жидкой сметаны. После высыхания клея (1 сут) электроды заполняют внутренним раствором и погружают в раствор того же состава — обычно 0,1 М. После 3—5 сут вымачивания электроды готовы к работе.

Для работы удобны пленочные мембраны толщиной 1 мм. Чтобы получить такую мембрану в чашке Петри диаметром 10 см требуется 2 г поливинилхлорида и 6 г пластификатора. Концентрации электрод но активных веществ рассчитывают на 1000 г пластификатора.

Работа 7. Исследование стеклянных электродов

Для практического применения стеклянного электрода с целью измерения рН или рМ необходимо знать его электродные характеристики: область Н+- или М+-функций; коэффициенты Д?/ЛрН или Д?/ДрМ, которые в пределах сохранения электродной функции равны или близки О; Е°— значение э.д.с. гальванического элемента, включающего стеклянный электрод, в растворе с рН = 0 (или рМ = 0).

В работе предлагается изучить зависимость потенциала стеклянного электрода от рН раствора в интервале значений от 0 до 14 и на основании полученных данных определить его характеристики. Для этой цели следует изучить зависимость э. д. с. стек-лянно-каломельного элемента от рН. Его э. д. с. определяется уравнением (IX. 105): Е = Е° + т> \gh.

Прежде всего следует приготовить водные растворы универсальной буферной смеси, содержащей 0,04 М растворы кислот: СНзСООН, Н3Р04 и Н3В03, а также 0,5 М НС1 и 1 М или 3 М NaCl (LiCl, КС1); раствор щелочи концентрации 1 М или 3 М. Щелочь должна содержать одноименный с добавленным в буферный раствор хлоридом щелочной ион. Концентрация щелочного иона в растворе щелочи и в растворе универсальной буферной смеси должна быть одинакова. Рабочие растворы получают путем титрования универсальной буферной смеси раствором щелочи. Их рН меняется от 0,5 до 14. Концентрация щелочного иона в процессе титрования не меняется.

Затем составляют гальванические элементы: стеклянно-кало-мельный (XXXIII) и водородно-каломельный (XXXIV):

Стеклянный электрод

Раствор универсальной буферной смеси

КО, Hg2Cl2

Hg

(XXXIII)

(Pt)Hi

Раствор универсальной буферной смеси

KCI, Hg2Cl2

Hg

(XXXIV)

С помощью элемента (XXXIII) исследуют свойства стеклянного электрода; гальванический элемент (XXXIV) используют для определения рН.

Если электродное поведение стеклянного и других ИСЭ исследуют в более узком интервале значений рН, то в качестве индикаторного электрода на ионы Н+ вместо водородного электрода может быть использован стеклянный электрод с Н+-функ-цией. рН измеряют с помощью элемента:

Стеклянный электрод (Н+)

Раствор универсальной буферной смеси

KCI, Hg2Cl2

Hg

(XXXV)

Предварительно следует убедиться, что стеклянный электрод сохраняет Н+-функцию в нужной области рН.

Электроды элементов (XXXIII) и (XXXIV) погружают в одну общую ячейку, наполненную раствором универсальной буферной смеси (рис. IX. 31). Э.д. с. измеряют с точностью ±1—2 мВ. При определении э. д. с. элемента (XXXIV) применяют рН-метр или иономер.

Порядок измерений следующий, сальной буферной смеси насыщают водородом и измеряют э. д. с. обоих элементов. Е(хххш) и f^xxxiv), а также э. д. с. Е стеклянно-водородного элемента. Должно быть E — E^xxxui) — Ј(xxxiv>Измерения повторяют через 5—10 мин. Если значения э.д. с. во времени не меняются, то переходят к измерениям при другом рН. Для этого к раствору универсальной буферной смеси добавляют из бюретки, укрепленной над ячейкой, такое количество щелочи, чтобы рН раствора изменялось приблизительно на единицу. Это соответствует изменению э. д. с. на 50—60 мВ. Снова измеряют э. д. с. элементов через те же промежутки времени, добиваясь постоянства показаний, потом переходят к следующему раствору и т. д. Последнее измерение производят в растворе рН = 14.

По экспериментальным данным строят график (рис. IX. 32), на оси абсцисс которого откладывают значения рН раствора или э.д. с. элемента (XXXIV), а на оси ординат — э. д. с. элемента (ХХХШ). График позволяет найти следующие характеристики:

1. Область Н+-функции стеклянного электрода, выраженную В единицах рН. Областью Н+-функции кривой Е — рН считается тот ее участок (ab), в пределах которого наблюдается линейная зависимость ?(хххш) от рН и отступления от нее составляют не

Рис. IX. 32. Кривые Е — рН для стеклянных электродов с Н+(/)и М+ (2) функциями.

более 0,2 рН, т. е. точки удалены от прямой не более, чем на 12 мВ (при комнатной температуре);

2. Область М+-функции стеклянного электрода, выраженную в единицах рН, — участок be, на котором ?ХХХТ не зависит от рН раствора;

3. Область отступлений от Н+-функции в кислых растворах— участок

страница 172
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


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

 

 

Реклама
воланы в барнауле купить
угольный котёл
интернет магазин компьютерных столов
стул изо размеры

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
(03.12.2016)