Водород, определение газовой ионов

При определении концентрации ионов водорода также можно избежать неудобства работы с газовым электродом. Найдено, что тонкие мембраны некоторых сортов стекла проницаемы для ионов водорода удалось сконструировать стеклянный электрод, чувствительный к ионам водорода. Типичная форма стеклянного электрода показана на рис. 34. Это—пробирка с тонкостенным шариком на конце внутри нее находится раствор, содержащий ионы водорода с известной и постоянной концентрацией буферный раствор), и электрод сравнения, например хлоро-серебряный (серебро-хлорид серебра). Отверстие трубки герметически закрывается. Собранный электрод при употреблении погружают в иссле-дуемый образец вместе с солевым мостиком от каломельного (или другого) электрода сравнения. [c.55]

Установлено, что число молекул воды, образующих кластер вокруг данного иона, зависит от давления пара воды и возрастает с давлением. В отличие от раствора число лигандов в кластере не является определенным (8 или 12, как это характерно для растворов). Особенно интересно, что ион водорода также гидратируется возрастающим с ростом давления числом молекул воды, но в газовой фазе сочетание иона гидроксония с тремя молекулами воды, типичное для растворов, не обладает специфической устойчивостью [хотя ион NN4 (ЫИз)4 более стабилен, чем другие]. [c.234]

По-видимому, весьма вероятно, что большинство активных центров в молекулах ферментов имеет больше чем одну группу, способную образовать связь с частями субстрата. Низкие величины энергии активации могут являться результатом одновременной атаки несколькими группами, весьма схожей с пуш-пул механизмами, предложенными для реакций гидролиза, катализируемых кислотами и основаниями. Было найдено, что наличие и кислотной,, и основной групп в соответствуюш,их положениях в одной молекуле может быть намного эффективнее, чем наличие тех же групп,, но в раздельных молекулах. Возможно, что в реакциях окисления и восстановления от субстрата к ферменту и наоборот переносятся не ионы, а радикалы. И в этом случае более благоприятным с энергетической точки зрения может быть одновременный перенос к соседним местам и от них, чем определенная последовательность в разрыве и образовании связей. Целесообразно провести сравнение с механизмом Ридила в гетерогенно-каталитических реакциях гидрирования, где один атом водорода удаляется с поверхности,, в то время как другой атом из газовой фазы садится на соседнее место. [c.140]

Для определения наличия некоторых примесей в газе-носителе в различных типах детекторов используются очень разнообразные принципы. Так, действие некоторых детекторов основано на очень точном измерении теплопроводности проходящего газового потока, которая меняется при изменении состава газа. В других детекторах реализуется принцип пламенной ионизации газ-носитель (обычно водород) поджигается, и детектор измеряет концентрацию ионов в пламени. Каждое изменение в составе газа отражается на концентрации ионов в пламени и регистрируется детектором. Широко применяются также детекторы, измеряющие ионизацию в газовом потоке. В этом случае в качестве газа-носителя используют аргон, который до ввода в колонку возбуждают путем облучения р-лучами. Аргон обладает очень высокой энергией возбуждения [c.423]

Из выражения (350) и (351) видно, что потенциал водородного электрода определяется не только активностью водородных ионов, но и парциальным давлением водорода. Следовательно, водородный электрод (так же как и другие газовые электроды) оказывается более сложным, чем электроды первого или второго рода, потенциалы которых зависят непосредственно от активности одного сорта ионов. Согласно определению условной шкалы электродных потенциалов, стандартный потенциал водородного электрода е г+ Н2 при всех температурах принят равным нулю, поэтому вместо (350) можно написать [c.164]

Фотометрия пламени — один из новых методов, которым измеряют интенсивность излучения, возбуждаемого у атомов нагреванием вещества в пламени. Исследуемый раствор распыляют (сжатым воздухом) и вводят в бесцветное пламя газовой горелки (работающей на ацетилене, водороде или светильном газе). Если раствор содержит ионы легко возбуждаемых элементов, то возникает характерное для элемента излучение и пламя окрашивается. Интенсивность излучения, как правило, прямо пропорциональна концентрации определяемого элемента. Выделяют присущую для данного элемента световую волну и измеряют интенсивность излучения пламенным фотометром (рис. 92). Каждое определение позволяет найти содержание одного элемента в анализируемом веществе. [c.457]

Использование твердых вращающихся электродов вместо обычно применяемых капельно-ртутных катодов позволило значительно расширить область применения полярографического метода в газовом анализе [26]. С помощью твердого вращающегося платинового микрокатода и платинового анода удалось разработать методики определения хлористого, бромистого и цианистого водорода, а также озона, хлора и других окислителей. Метод определения хлористого, бромистого и цианистого водорода основан на связывании анионов хлора, брома и циана с катионом серебра на основном электролите, состоящем из растворов НМОз и К1 0з. Избыток серебра определяют после этого на вращающемся платиновом катоде. Метод позволяет определять концентрации ионов хлора, брома и циана порядка 0,5—1,0 у-г в 1—2 мл жидкости. В основу метода определения [c.225]

Таким образом, и в случае ионной цементации тугоплавких металлов проявляется отмеченный ранее принцип выбора рациональной среды для химико-термической обработки с целью активизации процесса. Аналогичное влияние исходного состава газовой смеси наблюдалось при ионном азотировании тантала и ниобия [12]. Уменьшение парциального давления водорода в результате добавления аргона приводило при определенных параметрах процесса, которые на рис. 95 характеризуются температурой, к исчезновению диффузионных слоев. [c.148]

Очевидно, что для определения концентрации водородных ионов в растворе необходимы водородные электроды. Для приготовления таких электродов металлическая платина должна быть насыщена чистым водородом цод вполне определенным давлением газа. Однако получение Нг, находящегося точно под заданным давлением, и в особенности тщательная очистка газа от примесей сопряжены с рядом технических трудностей, что препятствует применению газового водородного электрода в производственных условиях. [c.200]

Теория переноса протонов. В классической теории электролитической диссоциации кислота определяется как химическая частица, образующая при растворении в воде ион водорода Н+, а основание — как химическая частица, образующая в том же растворителе ион гидроксила Н0 . Помимо того что это определение ограничивает явление, рассматривая его только лишь для водных растворов, оно совершенно не подходит для количественной трактовки кислотно-основного катализа. Впрочем, водородные ионы, т. е. протоны без электронных оболочек, которые могут существовать непродолжительное время в газовой фазе, не могут существовать в свободном состоянии в водном растворе (и ни в каких-либо других растворителях) вследствие их резко выраженного стремления соединиться с молекулами воды в виде ионов гидроксония Н3О+ и подобным же образом с молекулами других растворителей. [c.208]

Обычные химические методы основаны на применении химических реакций, протекающих с образованием осадков (в методах осаждения) или с выделением газов (в газовом анализе), реакций окисления — восстановления (в методах оксидиметрии) и т. п. Однако состав вещества иногда можно определить, и другими методами, не связанными с химическими реакциями. В таких случаях для определения состава анализируемого вещества оказывается достаточным измерить показатели каких-либо физических свойств, например коэффициент лучепреломления, электро- или теплопроводность, потенциал электрода, погруженного в исследуемый раствор, и т. п. Так, определив плотность раствора кислоты или щелочи, можно найти по соответствующим справочным таблицам процентное содержание их в данном растворе. Опустив в исследуемый раствор водородный или другой подходящий электрод, можно очень быстро определить с помощью потенциометра концентрацию ионов водорода (или pH) данного раствора. Такие методы количественного анализа, позволяющие определять состав анализируемого вещества, не прибегая к использованию химических реакций, называют физическими методами анализа. [c.23]

При дальнейшем повышении напряжения и при достижении катодом определенной температуры между ним и окружающим тонким слоем ионов водорода и газов устанавливается стационарный электрический режим. Слой газов начинает светиться вследствие искровых разрядов между ним и катодом. Газовый слой действует как конденсатор. Ионы водорода бомбардируют катод, их кинетическая энергия вызывает сильный его нагрев (третья стадия процесса). [c.214]

Следует отметить еще один аспект применения эффузионных источников пучков атомов и молекул. Источники потоков атомарного водорода, получаемого либо термической диссоциацией, либо диссоциацией электронным ударом в разряде, могут быть использованы не только в качестве источника пучка, но и как газовая атомная мишень для рассеяния атомов, молекул или ионов в ячейке с хорошо определенными характеристиками, такими как плотность частиц, длина ячейки, темпе ратура и др. Такие устройства представляют собой источники пучков с рассеянием атомов на стенках для устранения направленного движения потока и максвеллизации атомарного газа. Не рассматривая подробно характеристики атомных мишеней, что представляет специальный вопрос, следует отметить только те особенности таких источников, которые могут быть использованы для получения пучков атомов водорода. [c.126]

В условиях пайки взаимодействие металлов с газами может происходить в процессе подготовки элементов изделия к пайке, при нагреве, выдержке и охлаждении. Если пайка производится в атмосфере воздуха, то незащищенные от влияния окружающей среды поверхности деталей окисляются. Стали, кроме того, обезуглероживаются на различную глубину в зависимости от температуры и состава газа. При пайке в атмосфере водорода, диссоциированного аммиака, азота, аргона, гелия, продуктов сгорания естественных или промышленных газов одновременно с процессом удаления окисной пленки с поверхностей основного металла и припоя могут происходить взаимодействия металлов с компонентами газовых сред, а также с неизбежными примесями в них в виде кислорода и паров воды. Начальной стадией этого взаимодействия является адсорбция, которая происходит в условиях, когда для газов характерна большая подвижность и неупорядоченность частиц, а металлам, наоборот, свойственна жесткая закрепленность и упорядоченность частиц. Молекулы газа, хаотично перемещаясь, попадают в сферу действия положительно заряженных ионов внешней грани кристаллов металла, в результате чего они адсорбируются поверхностью, располагаясь в определенном кристаллографическом порядке. [c.123]

Примером обратимых газовых электродов может служить водородный электрод, т. е. потенциал инертного электрода (Р1) в растворе с определенной концентрацией ионов водорода и при определенном давлении газообразного водррода над раствором. Кислородный и хлорный электроды в обычных условиях гораздо менее обратимы. [c.88]

Более того, мы хотели бы также подчеркнуть определенную условность классификации различных типов связей. Так, в 3 мы уже отмечали, что электроппаи конфигурация атомов инертного газа наиболее предпочтительна для атомов или ионов составляющих молекул, но не единственна. Наглядной иллюстрацией такого утверждения является, в частности, образование (например, в условиях газового разряда) устойчивого молекулярного иона Hj" . Интересно то, что эта частица состоит из двух протонов и одного электрона. Каждый атом водорода в частице Н2+ имеет валентную 1 s-op-биталь (рис. 26). Между двумя ядрами показана область перекрывания этих орбиталей, н единственный электрон большую часть времени проводит в области перекрывания между гдрами Нд и Нв. [c.99]

Низкотемпературные твердые электролиты в основном характеризуются ионной проводимостью по одновалентным катионам металлов. Области их практического применения — сверхъемкие конденсаторы, счетчики времени, элементы памяти вычислительных машин, электрохромные устройства и т. д. Однако прежде всего высокотемпературные твердые электролиты лежат в основе многих практических применений суперионной проводимости. Важные среди них — датчики для определения содержания различных газов в окружающей среде — газовые сенсоры. Газоанализаторы с высокой точностью измеряют содержание кислорода, фтора, водорода, углекислого газа, метана и др. газов, причем выходной сигнал получается в виде электрического импульса напряжения или тока. [c.274]

Исследуемый раствор распыляют (действием сжатого воздуха или кислорода) и в виде аэрозоля вводят в бесцветное пламя газовой горелки, работающей на ацетилене, водороде или на светильном газе. Если раствор содержит ионы легко возбуждаемых элементов, то в пламени возникает характерное для того или иного элемента излучение и пламя окрашивается. Интенсивность излучения, как правило, прямо пропорциональна концентрации определяемого элемента в раст воре (в определенном интервале концентраций). Задача определения и состоит в том, чтобы выделить характерное для данного элемента излучение, измерить интенсивность излучения. Осуществляют это с помощью специального прибора — пламенною фотометра, регистрирующего излучение в определенной области спектра (с помощью светофильтров). Поэтому каждое определение позволяет установить содержание только одного заданного элемента в анализируемом веществе (гл. ХХУШ). [c.327]

В 1872 г. немецкий электрохимик Кольрауш, уже известный нам своими опытами по определению электропроводности воды и различных растворов, обнаружил, что граница между электродом и раствором ведет себя по отношению к переменному току подобно обычному электрическому конденсатору большой емкости. Кольрауш предположил, что при пропускании переменного тока на электроде образуется невидимая глазом газовая пленка из атомов, выделяющихся при электролизе водорода и кислорода. Пленка эта, являясь изолятором, разделяет заряды электрода и противоположные но знаку заряды ионов раствора. Таким образом, на границе между электродом и раствором образуется своеобразный микрокопденсатор. Он получил название двойного электрического слоя один слой зарядов на металл электрода и другой, в виде ионов, у его поверхности. Позднее было установлено, что в общем случае никакой изолирующей газовой пленки на поверхности электрода нет. Однако заслуга Кольрауша все же велика он впервые ввел представление о двойном электрическом слое, и оно прочно укоренилось в электрохимической литературе. [c.72]

Принцип переноса заряда имеет, безусловно, большое значение но эти явления еще ие совсем ясны и не связаны в согласованную надежную теорию. Например, перекись бария, почти вся построенная из ионов, является стабильной. Работы же, цитированные ниже, показывают, что введение электронодонорных заместителей в перекиси ацилов ускоряет разложения. По-видимому, любые такие сравнения действительны лишь для аналогичных процессов, т. е. для разрыва одной и той же связи в одинаковой среде за счет только гомогенного или гетерогенного процесса с участием того же или эквивалентного реагента, инициатора и.ди катализатора. Так, если рассматривать гомоге1шое разложение в газовой фазе, то органические перекиси, по-видимому, меиее устойчивы, чем перекись водорода. Наоборот, пример реакций с ионом закисного железа показывает, что перекись водорода является наиболее реакционноспособиой из всех изученных перекисей. В частности, нужно различать чувствительность какой-либо перекиси к взрыву или детонации и скорость, с которой она подвергается реакции в строго определенных условиях. [c.304]

Описаны микрокулонометрические детекторы для определения хлор-, серу-, фосфор- и азотсодержащих соединений [92, 93]. Для детектирования фосфорорганических пестицидов используют термоионный детектор [94—96], который представляет собой модифицированный пламенно-ионизационный детектор с наконечником из соли щелочного металла. Подобным детектором осиашены отечественные газовые хроматографы Цвет-5, Цвет-106, ЛХМ-8МД и др. Этот детектор пригоден также для чувствительного определения соединений, содержащих галоген-ионы, азот, мышьяк, серу. При работе с детектором для получения воспроизводимых результатов особое внимание необходимо обратить на стабильность потоков водорода и газа-носителя. Описан пламенно-Аотометрпче-ский детектор для определенпя пестицидов в воде [97]. [c.227]

Еще один метод реакционной газовой хроматографии, предложенный для определения ионов галогенов в солях [5], основан на переведении галогенидов натрия или калия в соответствующие соли тетра ал кил аммония путем ионного обмена на колонке, содержащей в качестве ионо-обменника смолы Дауэкс 50Х-4 и разложении образующихся солей с образованием галогеналкилов и триалкил-амина, анализируемых затем при помощи газовой хроматографии. Для разделения образующихся галогеналкилов применяли колонки, заполненные хромосорбом 101, порапаком Q и порапаком Т. Наилучшие результаты были получены при использовании порапака Q. В качестве детектора применяли катарометр. Использование электронозахватного детектора может значительно повысить чувствительность анализа, но для его применения должна быть разработана методика удаления воды, мешающей анализу. Для проверки методики анализировали искусственные смеси фторидов, хлоридов, бромидов и иодидов (0,25 н. растворы). При разложении тетраэтил-аммониевых солей HF кроме галогенидов и триэтиламина образуются олефины и фтористый водород. [c.200]

Экспериментальное подтверждение третьего закона заключается в предсказании константы равновесия при использовании абсолютных энтропий, вычисленных из калориметрических или спектроскопических Аанных, и в сравнении предсказанного значения с экспериментально установленным. Сравнение абсолютных энтропий, найденных двумя путями, т. е. и спектроскопическим и термохимическим, является также средством проверки правильности третьего закона. Коротко можно сказать, что для всех реакций, исследованных в конденсированных системах, третий закон в пределах ошибки опыта является справедливым. В случае газовых реакций или при сравнении энтропий нз двух различных источников имеются определенные расхождения, но ббльшая часть их удовлетворительно объясняется. Поскольку дело касается практического применения, мы можем с уверенностью заключить, что все химические индивидуумы обладают некоторым значением абсолютной энтропии, которым можно пользоваться для предсказания равновесия. Для относительно простых молекул эти энтропии можно вычислить из спектроскопических данных с помощью статистической механики, и значения, определенные таким образом, будут, вероятно, более точны, чем полученные по термодинамическим измерениям. Для большинства веществ должен применяться калориметрический метод он состоит в определении теплоемкостей и скрытых теплот для всего диапазона температур. Охлаждать до абсолютного нуля практически невозможно, но если охлаждение осуществляется с помощью жидкого водорода примерно до 12° К, то остаточная энтропия мала, и экстраполяцию до 7=0 можно провести с достаточной уверенностью. Метод экстраполяции был намечен в гл. IX. Конечным результатом подобных измерений является составление таблиц абсолютных энтропий элементов, ионов и соединений. Такие таблицы ещ далеко не полны, но все же имеются величины для большого числа веществ, представляющих промышленное значение. [c.570]

В работах, выполненных в лаборатории В. Л. Тальрозе, было показано [12], что ионно-молекулярные органические реакции могут происходить не только в иаздкой, но и в газовой фазе. Установлено фундаментальное свойство таких реакции с переходом водорода, а именно отсутствие энергии активации. Это обусловливает большую роль ионно-молекулярных реакций в химии высоких энергий, в радиационной химии, химии и фотохимии плазмы, химии высоких температур, космохимии. В ходе исследования ионно-молекулярных реакций был открыт устойчивый ион метония СН . Это позволило по-новому поставить вопрос о возможных валентных состояниях углерода. В процессах типа ионно-молекулярной перезарядки был установлен важный факт легкости перехода кинетической энергии иона во внутреннюю при столкновениях многоатомных частиц. На основе проведенных исследовани были развиты общие теоретические представления о механизме ионно-молекулярных реакций в газовой фазе. Разработан оригинальный метод проведения реакций атомов с молекулами в газовой фазе с целью определения констант скоростей этих реакций — метод диффузионного облака в потоке. Этот метод позволил изучать реакции в условиях отсутствия влияния стенок реактора [13]. [c.23]

Так как в системе 50,—фенол давления оказались относительно небольшими, то был проведен также химический анализ соединения. Для этой цели в и-образную трубку со шлифом и двумя кранами насыпали определенную навеску фенола. Затем из трубки откачивали воздух и в нее при —15° впускали такое количество двуокиси серы, чтобы взятый фенол полностью растворился. Далее трубку охлаждали, пока в ней не появлялись кристаллы соединения. Затем главную часть двуокиси серы удаляли откачиванием. После этого откачку производили при 0° и присоединенном манометре до падения давления до 72 мм (упругость диссоциации соединения на твердый фенол и газообразную ЗОз при 0°). Таким образом, кристаллы должны были представлять собой чистое соединение. Количество 50,, оставшееся в газовой фазе, учитывалось. После этого в трубку впускали раствор МаОН, причем соединение полностью разлагалось. Эта методика полностью предохраняет от потерь 50г, но не гарантирует от захвата маточного раствора кристаллами и, следовательно, может дать преувеличенные значения 50з. Двуокись серы окислялась перекисью водорода, и образовавшиеся сульфатные ионы осаждались хлористым барием. Таким образом были получены следующие результаты на 1 мол. 50з приходится 2.86, 2.79, 2.90, 2.86 мол. СсН ОП. В среднем на 1 мол. 50з приходится 2.87 мол. С НаОН. Следовательно, результаты термического и химического анализов очень хорошо согласуются между собой. Это доказывает, что соединение имееа формулу ЗОа-ЗСвНаОН, аналогичную формуле соединения Н З с фенолом. [c.228]

Это, повидимому, является следствием того, что, как было отмечено в последнем параграфе, в газовой фазе расстояние между анионом и катионом относительно мало, и поэтому асимметрия катиона приобретает большее значение. Далее, в газообразной молекуле NN 01 несомненно имеется смещение одного из водородов [10] по направлению к отрицательному иону хлора, что еще более понижает энергию. Этот эффект наблюдается и в кристалле, но он, пожалуй, менее заметен, так как в этом случае сила действует на все водороды, и смещение одного из них делает более трудным смещение остальных. Все же трудно понять, почему понижение энергии газообразной молекулы N1 401 должно быть таким большим по сравнению с понижением энергии в кристалле НН4р (приблизительно 12—15 ккал по оценке, основанной на аномальности сродства к протону у КНз, рассчитанному по КН Р), принимая во внимание, что ион фтора так мал и что в кристалле у каждого иона аммония имеется четыре контакта с фтором. Мы видим, что аномалия кристалла NH4F определенно не превышает ту, которую можно было бы ожидать в связи с аномальной теплотой сублимации КН4С1. [c.257]

СО всеми мерами предосторожности, чтобы полностью испарить образец без концентрирования более летучих компонентов в газовой фазе. Если это условие невыполнимо и осуществимо лишь частичное испарение, то необходимо настолько изучить условия испарения, чтобы можно было вносить определенные поправки в результаты определения состава. Указанная ошибка особенно существенна при исследовании многокомпонентных смесей, но незначительна при изотопных измерениях. Исключение представляют анализы легких соединений или соединений элементов, имеющих несколько изотопов в широком диапазоне масс. При идеальном испарении совершенно однородной жидкой смеси изотопов с массами и Шг легкий элемент т.1 концентрируется в газовой фазе по сравнению с изотопом массы гпг. Для того чтобы получить истинную распространенность в жидкости, значение отношения тяжелого изотопа к легкому необходимо умножить на коэффициент 1//П2>П1. Для изотопов кальция с массовыми числами 40—48 это отношение наибольшее по сравнению с другими элементами, за исключением водорода. При идеальном испарении измеренное отношение Са" Са составляет 0,895 от истинного отношения. Нир [1492] считал эти результаты ошибочными, поскольку они были получены при испарении атомов кальция с твердой поверхности, а не из жидкости, где имеет место перемешивание поэтому он не вносил поправку в измеренные им отношения. В то же время Хигатсбергер [893], который измерил отношение Е1применяя электронную бомбардировку ионов Ы, полученных нагреванием Ь 20-А120з-25102 на вольфрамовом катоде, исправил измеренное отношение 11,56 при помощи коэффициента ]/7/6 и получил значение 12,48 0,04. Было установлено [995], что на измеренное отношение может также влиять растворение нагретого вещества в субстрате. Трудности могут быть устранены при испарении ионов более тяжелых соединений. Так, для лития с вольфрамового катода были испарены ионы [900] и ЫгГ [320]. [c.74]

Гидрогенизация проводится на входе в колонку газового хроматографа с использованием водорода в качестве газа-носителя. Катализатор помещается в колонку, занимает 0,6 см длины в начале колонки и готовится нанесением, например 1%-ного палладия, на нейтральную хроматографическую подложку [233]. При этом катализатор помещается между колонкой и инжектором, если температура в ней в пределах 150—200° С если температура за пределами этого интервала, катализатор помещают внутрь инжектора и выдерживают при требуемой температуре. Этим способом легко восстанавливается двойная связь в спиртах, кетонах, простых и сложных эфирах. Хотя частичный гидрогенолиз возможен при гидрировании некоторых соединений, например альдегидов, это не мешает определению структуры, хотя и влияет на количественное определение, так как продукты гидрогенолиза выходят много раньше, чем продукты гидрогенизации. Большим облегчением в гидрогенизации является помещение гидрогена-тора между колонкой и масс-спектрометром. Сравнение молекулярных ионов гидрированного прюдукта и негидрированного позволяет определить количество двойных связей в молекуле. Так как Z- и Е-изомеры превращаются в одно и то же соединение, эта процедура облегчает их идентификацию. Гидрогенизация облегчает интерпретацию масс-спектра. Так, например, без гидрогенизации невозможно определить место разветвления в молекуле [199]. Этим методом было установлено, что феромон хлопковой моли Р. gossypiella не содержит ответвления [239]. [c.36]