химический каталог




Физическая химия

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

остоянная концентрация солевого фона необходима потому, что обменная способность Гм является функцией рН и концентрации обменного иона в растворе.

Навески воздушно-сухого ионита (катионит в Н-форме, анио-нит в ОН-форме) по 0,5 г помещают в банки (10—12 штук) с плотно закрывающимися пробками. Ионит взвешивают в бюксе на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Банки и пробки должны быть предварительно вымыты и высушены. После того, как все навески взяты, в банки наливают в различных соотно

шениях растворы 1 (1 н. NaCl) и 2 (0,1 н. NaOH, приготовленный иа 1 н. растворе NaCl) или растворы 1 и 3 (0,1 н. НС1, приготовленный на 1 н. растворе NaCl) с таким расчетом, чтобы суммарная концентрация хлорида натрия была постоянной и составляла, например, 1 моль/дм3. Суммарный объем в каждой банке должен быть постоянным (50 см3). Число проб и соотношение растворов определяется емкостью ионита. Например, если титруется сильнокислотный ионит с емкостью Г° = 3 мэкв/г (1,5 мэкв/0,5 г), то для достижения точки полной нейтрализации необходимо взять 15 см3 раствора 2 (содержащего 1,5 мэкв ОН-) и 35 см3 раствора 1. Для крутого участка кривой титрования вблизи точки эквивалентности необходимо больше точек, чем в буферной области. Примерное соотношение объемов растворов при титровании сульфокатионита с емкостью Г° — 3 мэкв/г приведено в табл. XI. 1. Если же титруется слабокислотный катио-нит, кривая титрования которого в широкой области рН ие имеет крутого подъема, то количества добавленной щелочи от пробы к пробе должны изменяться равномерно.

После того, как навески в банках залиты раствором, банки время от времени встряхивают и измеряют рН раствора, находившегося в контакте с ионитом. Обычно измерения производят с помощью стеклянного электрода. Если время установления ионообменного равновесия неизвестно заранее, то рН измеряют несколько раз до получения постоянного значения. Время установления равновесия разное для различных ионитов. В зависимости от рН оно изменяется от нескольких минут до нескольких суток. По полученным значениям рН строят график в координатах рН=/(и, см3) или рН=/(с, мэкв), где v и с — объем или концентрация добавленных NaOH или НС1. На рис. XI. 7 изображены кривые титрования ионитов различных типов.

Для расчета графическим методом обменной емкости в зависимости от рН равновесного раствора снимают кривую титрования в отсутствие ионита. Для этого в чистые сухие банки наливают растворы 1, 2 и 3 в соотношениях, указанных в табл. XI. 2.

СрОН)

Рис. XI. 7. Кривые потеициометрического титрования ионитов различных типов (см. рис. XI. 1)

12

10

8

6

Перемещав содержимое банок, измеряют рН растворов и строят на том же графике кривую титрования «чистой соли».

4

2

Обменную способность ионита при равных рН определяют по смещению кривой титрования иоНита относительно кривой титрования чистой соли. Расстояние между кривыми по оси абсцисс, выраженное в мэкв NaOH, равно обменной емкости 0,5 г смолы Гиа при данном рН, поскольку оно дает количество щелочи, которое нужно добавить в раствор с ионитом для того, чтобы нейтрализовать ионы Н+, вытесненные ионами Na+.

Таблица XI. 2. Соотношение объемов растворов при титровании без ионита

Объем раствора 1 (1 н. NaCl), смЗ Объем раствора 2 (0,1 и. NaOH на 1 н. NaCl), СМ3 Объем раствора 3 (0,1 н. HCl на 1 н. NaCl), см3 Объем раствора 1 (I н. NaCl), смз Объем раствора 2 (0,1 н. NaQH на 1 н. NaCl), см3 | Объем раствора 3 (0,1 н. HCl на 1 н. NaCl), смЗ

50,0 0 0 49,9 0 0,1

49,9 0,1 0 49,5 0 0,5

49,5 0,5 0 49,0 0 1,0

49,0 1,0 0 45,0 0 5,0

45,0 5,0 0 40,0 0 10,0

40,0 10,0 0

Следует отметить, что потенциометрический метод титрования дает достоверные результаты только в том случае, когда кроме обменного взаимодействия между ионитом и раствором не происходит других процессов, ведущих к изменению рН раствора (например, растворения ионита).

Работа 3. Определение обменной емкости

Следует различать предельную обменную емкость и обменную емкость в данных условиях, которая всегда меньше первой. Выбор метода определения предельной обменной емкости — в статических или динамических условиях — зависит от природы ионита.

В динамических условиях обычно поглощение ионов не доводят до равновесного значения, поэтому статическая и динамическая емкости могут отличаться. Динамическую емкость определяют по выходным кривым (см. Работу 6). Статическую емкость в зависимости от рН равновесного раствора определяют с помощью кривых потенциометрического титрования.

Предельная обменная емкость ионитов любых типов. Навеску 1 г катионита в Н-форме (анионит в ОН-форме) заливают 100 см3 0,1 н. раствора NaOH (НС1). После установления ионообменного равновесия титрованием аликвотной части равновесного раствора кислотой (щелочью) определяют количество не-прореагировавшей щелочи (кислоты) и рассчитывают Г°.

Предельная обменная емкость сильнокислотного катионита. У сильнокислотных катионитов предельная обменная емкость реализуется уже в кислых растворах при рН ^ 2 (рис. XI. 1), поэтому в данном случае ее можно определять по растворам солей. Две тщательно вымытых, сухих воронки Шотта № 2 (колонки) с зажимами иа концах закрепляют в штативе. В воронки помещают навески ионита (в Н-форме) по 1 г (ионит взвешивают на аналитических весах в бюксе с точностью до 0,001 г), закрывают зажимы и наливают в воронки по 50 см3 1 н. раствора хлорида металла (NaCl, КС1, СаС12, MgCl2 или другие — по указанию преподавателя). Затем воронки закрывают часовыми стеклами или пробками и оставляют ионит в контакте с раствором не менее 4 ч. На следующий день зажим открывают и сливают раствор в колбу Эрленмейра (для контроля установления равновесия ионит еще раз заливают исходным раствором хлорида на несколько часов). Затем фильтраты титруют 0,1 н. раствором NaOH, определяя тем самым количество ионов Н+, вытесненных из ионита ионами металла; значение (в мэкв/г) рассчитывают по формуле: Г° = ?>маонСмаон/#, где ^NaOH и Смаон — объем (в см3) и концентрация (в н.) рас-твора NaOH, пошедшего на титрование; g~ навеска ионита, г.

Метод титрования ионообменной смолы в присутствии по* стоянной солевой добавки. Навеску катионита в Н-форме мас^ сой 1—0,5 г помещают в сосуд и заливают 2 н. раствором NaCl (25 см3), включают мешалку и перемешивают в течение 1 ч. Затем вытесненные ионы Н+ оттитровывают постепенно 0,1 н. раствором NaOH до рН == 6. Контроль за рН ведется с помощью стеклянного электрода, находящегося в том же сосуде. Аналогичным путем можно определить емкость анионита в ОН-форме* титрованием кислотой.

* В ОН-форм,у сильиоосновные аниониты следует переводить непосредственно перед определением обменной способности, так как сильноосновные аннониты способны к обмену с углекислотой воздуха.

Этот метод применим к сильнокислотным катионитам и сильноосновным анионитам, для которых количество щелочи или кислоты, пошедшее на титрование, отнесенное к навеске ионита, характеризует полную обменную способность ионита. Для слабокислотных и слабоосновных ионитов использу

страница 206
< 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
москва ноутбуки в аренду
Рекомендуем компанию Ренесанс - чердачные лестницы с люком фото цена - доставка, монтаж.
стул zeta цена
KNSneva.ru - предлагает Qnap HS-251 купить - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.

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
(11.12.2016)