ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Металлоксидные электроды. Сурьмяный и вольфрамовый электроды из "Электрохимия растворов издание второе" В практике при измерении Гщ поступают еще проще. На основании измеренной любым методом величины pH вычисляют потенциал водородного электрода. Для этого pH умножают на 0,059 и получают потенциал, отнесенный к нормальному водородному электроду,—Ещ. Потенциал гладкого платинового электрода Е также относят к нормальному водородному электроду. Затем определяют разность потенциалов 3 и и полученный результат делят на 0,0295. [c.495] Величину можно измерить индикаторным методом, воспользовавшись для этого окислительно-восстановительными индикаторами. Тогда с помощью кислотно-основных индикаторов определяют pH, а с помощью окислительно-восстановительных индикаторов—окислительновосстановительный потенциал. [c.495] На основании этих данных вычисляют Гщ, не прибегая к измерениям электродвижущей силы. [c.495] Величина Гщ является одним из очень важных признаков протекания процессов в живых организмах. В биологии определяют Гщ в отдельных клетках растения и животной ткани. Для этого пользуются кислотно-основным и окислительно-восстановительным индикаторами. [c.495] В химии выражение окислительно-восстановительных свойств веществ через Гщ применяется реже. [c.495] Таким образом, потенциал металлоксидного электрода в конечном счете зависит от pH. [c.496] Из вывода следует, что выражение (X, 48) не зависит от того, какой валентности окись образует металл, так как валентность является показателем степени при активности водородных ионов и входит в знаменатель коэффициента при lg a J+. [c.496] Можно изготовить электрод в виде палочки сурьмы, внести ее в раствор и добавить металлическую сурьму и окись сурьмы. Но обычно этого не делают. Достаточно внести в раствор палочку сурьмы. Это объясняется тем, что на поверхности сурьмы есть достаточное количество ее окиси. [c.496] Вольфрамовый электрод представляет собой также металлический стержень из -вольфрама. В некоторых случаях вольфрамовые электроды удобнее, чем сурьмяные, но обычно они дают худшие результаты. В узком участке pH они более устойчивы, поэтому для контроля pH воды (в частности, используемой в паровых котлах) применяют вольфрамовые электроды. С неменьшим успехом применяются в этих случаях и сурьмя- ные электроды. [c.496] Исследования показали, что нормальный потенциал сурьмяного электрода колеблется между 0,140 и 0,250 в. Чаще всего обычный сурьмяный электрод, применяемый для измерения активности водородных ионов, дает потенциал 0,250 в, а металлический сурьмяный электрод, опущенный в раствор, в который добавлен порошок ЗЬгОд и порошок металлической сурьмы, имеет потенциал, равный 0,140 в. [c.497] Величину нормального потенциала сурьмяного электрода можно вычислить, исходя из изменения изобарного потенциала электродной реакции. Для этого нужно знать изменение изобарных потенциалов при окислении сурьмы, при диссоциации воды на ионы и при образовании воды из элементов. Подсчеты показывают, что это изменчив соответствует нормальному потенциалу электрода 0,140 в, а не 0,250 в. [c.497] Подробное исследование сурьмяного электрода было произведено Турки. Измерялась зависимость потенциала сурьмяного электрода от pH сразу и через 1—2 ч после внесения электрода в раствор. При этом получилась прямолинейная зависимость потенциала от pH. Нормальный потенциал оказался равным 0,250 в. Затем измерялся потенциал сурьмяного электрода через 24 ч. Оказалось, что нормальный потенциал изменился до 0,140 в, и зависимость потенциала от pH уже не была линейной. [c.497] В отличие от этого для сурьмяного электрода, насыщенного кислородом, получалась более или менее прямолинейная зависимость от pH, а нормальный потенциал был равен 0,250 в. [c.497] Поскольку в отсутствие кислорода получается та же зависимость, что и при долгом выстаивании сурьмяного электрода в растворе, автор считает, что кислород, который был в растворе, соединяется с сурьмой в окись и раствор лишается кислорода. В мость приближается к той, которая наблюдается для электродов, ствие кислорода. [c.497] В связи с этим Турки делает вывод, что металлический сурьмяный электрод ведет себя не только как металлоксидный электрод, но и как кислородный электрод. На потенциал сурьмяного электрода накладывается перенапряи ение кислорода, равное 0,110 в. Разница между потенциалом, равная 0,140 и 0,250 в, объясняется кислородным перенапряжением. Перегибы на кривых потенциал—pH, полученных в отсутствие кислородного перенапряжения, автор объясняет тем, что по мере возрастания pH образуются разные соединения трехвалентной сурьмы. [c.498] Каждому соединению соответствует свой прямолинейный участок на кривой зависимости потенциала от pH, а вся кривая имеет три перегиба и четыре линейных участка. Наиболее ясно наблюдается перегиб на кривой потенциал—pH в области 8—10 pH. Этот перегиб обязан переходу катиона сурьмы в анион. [c.498] Кривая, соответствующая потенциалу сурьмяного электрода при наличии кислорода, не имеет резких перегибов. Добавочный кислородный потенциал как бы выравнивает эти ступени. Отсюда вытекает, что нельзя затягивать измерения с сурьмяным электродом. Измерение, pH следует производить быстро не следует бояться кислорода, наоборот, некоторое количество кислорода должно быть в сурьме и в растворе, иначе потенциал будет неустойчивым. При длительных измерениях с сурьмяным электродом применяют его автоматическую зачистку, не прерывая измерения, с тем чтобы ускорить установление потенциала. [c.498] Таким образом, сурьмяный электрод—это металлоксидный электрод с наличием кислородной функции. Точность измерения pH сурьмяным электродом—не выше 0,2—0,3 pH. Он хорошо применим только в узких пределах pH. Но даже в этих узких участках нельзя надеяться, что сурьмяный электрод даст большую точность, чем 0,1 pH. [c.498] Вернуться к основной статье