ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы, основанные на измерении температуры из "Современная аналитическая химия" Горение — экзотермический процесс. Следовательно, если поместить небольшое количество горючего материала в пламя, то температура пламени увеличится. Увеличение температуры зависит от количества добавляемого горючего материала и от его теплоты горения. Современная аппаратура позволяет легко измерять незначительные изменения температуры, что дает возможность обнаруживать малые количества веществ, помещенных в пламя. [c.64] В присутствии различных газообразных веществ в потоке газа, выходящего из хроматографа, теплопроводность смеси отличается от теплопроводности чистого газа-носителя. Если на пути потока газа поместить нагретую нить, то степень ее охлаждения будет зависеть от состава газовой смеси. Любое изменение скорости охлаждения вызывает изменение температуры нити значение температуры можно косвенно определить по его влиянию на электрическое сопротивление нити. В детекторе, называемом катарометром, имеются две одинаковые нити, которые нагреваются за счет приложения к ним разности потенциалов. Эти нити включены в два плеча обычного моста Уитстона. Другие два плеча представляют собой переменные сопротивления. Одна нить находится в потоке чистого газа-носителя или газа известного состава, а вторая нить — в потоке газа, выходящего из хроматографической колонки. Электрический контур предварительно уравновешивают, для чего пропускают через обе нити одинаковые потоки чистого газа-носителя. Как только в детектор поступает порция газа, включающая примесь, электрический баланс нарушается возникший сигнал можно усилить и зарегистрировать. Схема такого детектора приведена на рис. 4.2. [c.65] Чувствительность катарометра не превышает чувствительность пламенно-ионизационного детектора, однако первый гораздо удобнее в использовании. Катарометры установлены на многих серийных газовых хроматографах. Чувствительность таких детекторов зависит от конструкции ячейки и от разности теплопроводностей макро- и микрокомпонентов изучаемой смеси. [c.65] Метод измерения теплопроврдности используется не только в газовой хроматографии он весьма удобен для контроля состава промышленных газов, например газов, выбрасываемых трубами предприятий.. [c.65] Любое количество теплоты, выделяющееся в ходе химической реакции в растворе, приводит к увеличению температуры жидкой фазы. [c.65] Если в процессе реакции тепло не теряется (из-за контакта с окружающей средой) и если теплоемкость системы известна, то по изменению температуры можно найти значение ДЯ (известно значение Ыт) или Nm (известно значение ДЯ). [c.65] Поскольку изменение энтальпии происходит в результате большинства химических реакций, теоретически метод применим к большинству систем. [c.65] Точки эквивалентности легко определить по наклону кривой зависимости температуры от объема добавляемого титранта . [c.66] Такой метод называют термометрическим титрованием. Опубликованы методики кислотно-основного, окислительно-восстановительного, комплексометрического и осадительного термометрического титрования. Многие термометрические определения проводят в неводных растворителях. Поскольку изменение энтальпии в ходе реакции является единственным условием осуществления такого титрования, этот способ обнаружения конечной точки применим и в тех случаях, когда другие способы не приводят к положительным результатам. [c.66] Очень подробная сводка данных по термометрическому титрованию приведена в работе [9], а также в монографиях 6, 11]. [c.67] В более общем методе, называемом калориметрией, известное количество вещества помещают в специальную теплопроводящую ячейку, которую затем погружают в изолированный сосуд, содержащий известный объем воды. Второй компонент, участвующий в реакции, также помещают в реакционную ячейку для того чтобы взаимодействие не началось раньше времени, реагирующие компоненты разделяют при помощи перегородки или создают температурные условия, неблагоприятные для протекания реакции. [c.67] Реакцию начинают после того, как ячейка и окружающая ее вода достигают термического равновесия увеличение температуры воды измеряют с большой точностью. Следует тщательно учитывать поправку, обусловленную небольшими потерями тепла в процессе измерения нужно также вводить поправку, учитывающую изменение температуры, которое связано с выделением тепла за счет вторичных процессов. Например, если газообразные продукты растворяются в жидкой фазе, нужно учитывать теплоту растворения если разбавляют концентрированные растворы реагентов, следует учитывать теплоту разбавления. [c.67] Химикам-аналитикам часто приходится прибегать к калориметрическим измерениям. Например, большинству химиков, работающих в промышленности, приходится на том или ином этапе своей деятельности заниматься определением теплотворной способности топлива. Теплоемкость лабораторных установок обычно определяют путем сжигания известного количества стандартного вещества (например, бензойной кислоты), для которого точно известно значение ДЯ. Затем измеряют теплоемкость анализируемого топлива измерение проводят на той же лабораторной установке при аналогичных экспериментальных условиях. Для того чтобы обеспечить быстрое сжигание стандартного вещества и топлива, реакцию проводят в металлическом сосуде при высоком давлении кислорода (например, при 20 атм). Металлический сосуд погружают в изолированную емкость, содержащую известный объем воды. Для того чтобы воспламенить горючий материал, через проволоку, подведенную к образцу, пропускают электрический ток. Выделяющееся тепло передается окружающей воде. Значение теплотворной способности анализируемого материала рассчитывают по увеличению температуры воды при этом учитывают поправку на потери тепла. [c.67] Термическим анализом обычно называют метод криоскопического определения чистоты образца. В этом методе количество примеси оценивают по кривой температура — время, причем диапазон изменения температуры включает температуру плавления анализируемого материала. На типичной кривой плавления имеется начальный линейный, круто восходящий участок, соответствующий увеличению температуры твердого тела при нагревании. Вблизи температуры плавления поглощаемое тепло расходуется на плавление, и в течение некоторого времени температура образца почти не изменяется. После того как весь образец расплавится, на кривой плавления появляется второй круто восходящий линейный участок, соответствующий увеличению температуры жидкости при дальнейшем нагревании. [c.67] Для получения кривых температура — время и температура — теплосодержание, характеризующих данное вещество, используют два ост новных метода. В статическом или калориметрическом методе используется прецизионный адиабатный калориметр. В динамическом или термометрическом методе поглощение или выделение тепла происходит непрерывно и, по-возможности, с постоянной скоростью. Постоянная скорость переноса тепла достигается за счет поддерживания постоянной разности температур (например, в 2°С) между образцом и окружающей его средой. [c.68] Термический анализ — неспецифический метод, т. е. он дает результаты, не зависящие от типа примеси. В то же время он применим ко всем веществам, которые не разрушаются при температуре их плавления. Большим достоинством метода является возможность его применения для анализа соединений высокой степени чистоты (более 99% основного компонента). [c.68] Определение молекулярной массы соединений, растворимых в устойчивых к нагреванию растворителях, может быть основано на том, что присутствие нелетучего растворенного вещества в чистом растворителе приводит к увеличению наблюдаемой температуры кипения. Это увеличение (АГкпп) прямо пропорционально мольной доле растворенного вещества. [c.68] Это уравнение можно использовать для вычисления значения Мг. [c.68] Органические растворители характеризуются путем определения критической температуры растворения (КТР) для двух частично сме-шиваюшихся жидкостей. [c.69] Вернуться к основной статье