Исследование стеклянных электродов

Работа 7. Исследование стеклянных электродов [c.579]

Работа 8. Исследование стеклянного электрода с металлической функцией [c.581]

Широко применяется для определения pH, особенно в биологических исследованиях, стеклянный электрод. [c.56]

Время установления равновесного потенциала индикаторных электродов мало, что удобно для изучения кинетики реакций и автоматического контроля технологических процессов. Используя микроэлектроды, можно проводить измерения в пробах объемом до десятых долей миллилитра. Потенциометрический метод дает возможность проводить определения в мутных и окрашенных растворах, вязких пастах, и при этом исключая операции фильтрации и перегонки. Потенциометрические измерения относят к группе неразрушающих способов контроля и анализируемый раствор может быть использован для дальнейших исследований. Погрешность определения при прямом потенциометрическом измерении составляет 2—10%, при проведении потенциометрического титрования 0,5—1%. Интервал определения содержания компонентов потенциометрическим методом в различных природных и промышленных объектах находится в пределах от О до 14 pH для стеклянных электродов, и от 10° до 10 (И) ) М определяемого иона для других типов ионселективных электродов. [c.117]

Типы ионоселективных электродов. Стеклянный электрод по структуре занимает промежуточное положение между жидкими и твердыми мембранами. Стеклянные электроды были первыми ионоселективными устройствами, над которыми в течение последних тридцати пет ведутся интенсивные исследования с целью создания новых практически ценных сортов стекла в качестве электродного материала. Было разработано большое число разного состава стекол, обладающих водородной функцией, несколько стекол с натриевой функцией, а также селективных к таким ионам, как К, Tit s , Стекла для [c.49]

Преимущества стеклянного электрода заключаются в том, что при измерении pH растворов не вводятся посторонние вещества (водород или хингидрон), потенциал не зависит от присутствия окислителей или восстановителей, равновесный потенциал устанавливается быстро, электрод не отравляется и пригоден для исследования мутных и окрашенных растворов. [c.183]

Согласно теориям Дола и Никольского, погрешности стеклянного электрода в ш елочных средах являются следствием того, что в этих растворах состав катионов в набухшей пленке стекла не остается постоянным, ионы водорода замеш аются на катионы из раствора. Эта замена происходит в некотором диапазоне pH. После достижения определенного значения pH все ионы водорода в стекле замещаются на ионы щелочного металла. Потенциал стеклянного электрода становится обратимым к ним и служит теперь катионным, например натриевым электродом. В настоящее время такой механизм установлен не только на основании изучения электрохимических свойств стеклянного электрода, но и на основании прямых исследований адсорбции ионов, проведенных с помощью радиоактивных индикаторов. [c.423]

При экспериментальном исследовании поведения стеклянного электрода в кислой области было установлено, что угловой коэффициент прямой после [c.433]

Последовательность выполнения работы. Приготовить 0,2 н. растворы солей металлов (II) с одинаковым анионом. Последующие растворы готовить разведением исходного раствора до концентраций (г-экв/л) 0,1 0,5 0,025. В стакан налить 5 мл раствора соли и разбавить его водой до 50 мл. Погрузить в раствор стеклянный электрод так, чтобы шарик его был полностью покрыт жидкостью. Опустив в этот же раствор хлоридсеребряный электрод, включить собранный гальванический элемент в потенциометрическую схему. Прибором для измерения служит рН-метр. рН-Метр включить в сеть на 220 В, прогреть лампы прибора в течение 20 мин и приступить к калибровке стеклянного электрода по буферным растворам с известными значениями pH (см. инструкцию к прибору). После калибрования стеклянного электрода приступить к потенциометрическому титрованию приготовленных растворов. Из бюретки при непрерывном перемешивании Магниткой мешалкой добавить в стакан по 0,1 мл 0,01 н. КОН, измеряя при этом pH раствора и э. д. с. исследуемого элемента. Количество прилитого титранта должно в два раза превышать количество взятого для исследования раствора. По кривым титрования определить pH начала образования гидроксида, по протяженности площадки кривой титрования определить концентрацию ионов металла. Зная анион, входящий в состав соли, и концентрацию ионов металла. [c.316]

Большим достижением в методике определения концентрации водородных ионов являлось изобретение стеклянного электрода. Еше в 1906 г. Кремер заметил, что тонкая стеклянная мембрана, разделяющая два раствора, обнаруживает скачок потенциала, зависящий от концентрации Н+-ионов. Более детальное исследование показало, что потенциал такой мембраны зависит также от концентрации других ионов (Ыа+, К+, КЬ+ и Сз+), от состава и толщины стекла и температуры. [c.190]

Работа состоит в исследовании поведения стеклянного электро-да для которого кривая Е — pH идет по типу 2 (см. рис. IX 32) в растворах M I переменной концентрации, т. е. в установлении ТОГО, насколько строго выполняется для данного электрода предполагаемая М+-функция. Кроме того, необходимо изучить специфичность электрода к М+-,иону в присутствии другого ( постороннего ) катиона. Это делается путем исследования поведения стеклянного электрода в смешанных растворах. [c.581]

Для выполнения исследования необходимо собрать гальванический элемент, включающий стеклянные электроды, свойства которых исследуются, электроды сравнения (каломельный или хлорсеребряный) и сосуд для гальванической ячейки. Ячейка включается в компенсационную схему с потенциометром, pH-метром, переключателем. [c.582]

Стеклянный электрод имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с водородным электродом. Он совершенно не чувствителен к различным примесям в растворе, не отравляется и им можно пользоваться в растворах, содержащих сильные окислители и восстановители. При измерении pH с помощью стеклянного электрода в раствор не вводятся посторонние вещества, что особенно ценно при биохимических исследованиях. Недостатком является его хрупкость. [c.146]

Широкое распространение средств измерений pH для различных целей обусловлено наличием удобных и разнообразных стеклянных электродов. Несмотря на то, что чувствительность стеклянного электрода к изменению концентрации ионов водорода была открыта в первом десятилетии XX века, широкое распространение этот электрод получил лишь после 1922 г., когда Хьюзом были опубликованы результаты сравнительного исследования стеклянного и водородного электродов при определении pH. Прежде чем рассмотреть принципы работы и примеры практического применения стеклянных электродов, рассмотрим понятие pH и основные факторы, влияющие на его величину. [c.181]

Стеклянный электрод получил наибольшее распространение среди различных электродов, применяемых для определения pH раствора. На него не действуют окислители и восстановители, он с трудом подвергается отравлению и особенно полезен в биохимических исследованиях. [c.201]

Обычно анионы больше и сложнее по строению чем щелочные и щелочноземельные катионы, и поэтому им труднее проникать в сетку стекла. Кроме того, отталкивание ионов кислорода, окружающих свободные промежутки, делает проникновение анионов в решетку статистически невероятным. Эти заключения в достаточной степени подтверждаются экспериментальными наблюдениями. Долгое время предполагалось, что отрицательно заряженные ионы не оказывают влияния на поведение стеклянных электродов в щелочных растворах. Это предположение Подтвердилось тщательным исследованием Дола, Робертса и Холли, которые изучали ошибки стеклянного электрода в присутствии ионов хлора, фтора, а также борат-иона и гидроксила [20] Было установлено, что очень [c.263]

В 1932 г. С. И. Соколов и А. Г. Пасынский [17] сообщили о результатах исследования ошибок стеклянных электродов различ- [c.274]

Позже Н, А. Измайлов и А. М. Александрова на основании своих экспериментальных исследований высказали предположение о наличии у стеклянных электродов в сильнокислых средах анионной функции [ПО]. [c.285]

По вопросу о разработке, исследовании и применении стеклянных электродов с металлическими функциями см. Дополнение, стр. 319 сл. (Прим, перев.) [c.285]

В очень тщательном исследовании Эйзенман развил модельные представления, объясняющие катионную селективность стеклянных электродов [10, 127, 128]. Эйзенман подчеркивает роль электростатической энергии или силы поля мест внутри структуры стекла, которые обеспечивают катионный обмен с фазой раствора. Из этого рассмотрения ясно, что стекла, обладающие водородной селективностью, и стекла, селективные к щелочным катионам, могут рассматриваться как крайние члены непрерывной серии катион-чувствительных стекол. [c.286]

РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ [c.319]

За последние 10—15 лет заметное место в практике лабораторных исследований заняли стеклянные электроды с металлической электродной функцией. Это электроды обратимо (в соответствии с уравнением Нернста), отвечают изменением своего потенциала на изменение концентрации (активности) иона в растворе. Результаты этих работ обобщаются в монографии, в которой [c.319]

Этому предшествовало изучение основных свойств стеклянных электродов, развитие теории стеклянного и других ионообменных электродов, систематические исследования зависимости электродных свойств стекол от их состава. [c.320]

Дальнейшие исследования стеклянного электрода, проведенные автором вместе с Францевич-Заблудоиской и Александровой, показали, что и в других растворителях (спирты, кетоны, кислоты) характер зависимости потенциала стеклянного электрода от pH для водных и неводных растворов одии и тот же, с тем отличпем, что обычно отклонения в неводных растворах пастунают несколько раньше как в кислых, так и в щелочных растворах. [c.433]

Никольский и Толмачева [11] при исследовании стеклянных электродов распространили на них представления об ионном обмене. Солнер и Шин [12, 13] первыми применили жидкие мембраны, содержашие растворенный ионообменник. Эти мембраны, как выяснилось, проявляют селективные свойства к группе катионов, а не к какому-то конкретному катиону. [c.7]

Краткая историческая справка. Первым представителем мембранных электродов следует считать стеклянный электрод, открытый и изученный как Н -селективный электрод в начале нашего столетия. В дальнейшем была исследована обратимость различных стеклянных мембран к другим катионам ( N L, К Са и др.). Так, в 1934 г. предложен КО селективный стеклянный электрод в 1935-193 7 гг. исследования в этом направлении ведут в США И. Кольтгоф, а в Советском Союзе Б.П. Никольский, В.А. Каргин и др. В 1961 г. появляется первое упоминание об осадочных мембранных электродах (Венгрия, Е. Пунгор). Промышленное изготовление (в том числе Г -селектиБНого электрода) начинается с 1966 г. Первые работы по жидким мембранам относятся к 1967-1970 гг. В настоящее время как в СССР, так и эа рубежом в различных научно-исследовательских центрах ведутся систематические работы по изучению электродных свойств разнообразных мембран. [c.39]

Для проведения потенциометрических измерений необходимо наличие селективного электрода, функционирующего обратимо относительно исследуемых компонентов, участвующих в комп-лексообразовании. рН-метрия - наиболее распространенный метод потенциометрии, применяемый для изучения процессов ком-плексообразования. Поэтому стеклянный электрод занимает одно из ведущих мест среди индикаторных электродов, используемых для этой цели. Вторыми по значимости до недавнего времени оставались различные металлические электроды и их амальгамы, Однако с развитием ионометрии применение мебранных электродов охватывает все большую область исследований. Во многих случаях изучения комплексов с электронеактивными [c.108]

Н. А. Измайлов, М. А. БельговаиТ. Ф. Францевич-Заблудогская провели исследование поведения стеклянных электродов в этаноло-водных растворах, в 90%-ном метиловом спирте и в ацетоно-водных смесях в средней области pH. Эти исследования показали, что, вопреки утверждению Дола, потенциал стеклянного электрода в названных средах воспроизводим, устанавливается весьма быстро и поддается измерению с такой же легкостью, как и в водных растворах. [c.432]

Дальнейшие исследования показали, что потенциал стеклянного электрода в кислой об.ласти после перегиба кривой линейно зависит от активности ионов хлора и в тех случаях, когда эта активность увеличивалась не за счет увеличения концентрации кислоты, а в результате добавления хлористых солей, например Li l (рис. 109). [c.434]

Систематическое исследование селективности стеклянного электрода показало, что структура поверхности стеклянной мембраны на границе раздела мембрана/раствор в первую очередь влияет на селективность отклика. Коэффициент селективности равен произведению константы равновесия реакции обмена на поверхности шмбраны [c.401]

Шеррил и Нойс (103] в дискуссии по результатам работ (203, 216, 217] ставят под сомнение найденное значение константы, т.к. среднее значение получено из весьма различаюишхся величин. В (И, 112] константа равновесия бисульфит - сульфит определена как ЫО" . В последующей серии исследований сульфитных растворов методом потенциометрического титрования со стеклянным электродом Бриттон и Робинсон (108] получили значение рКг 6,99 Румпф (220] - 6,96 Брипон и Робинсон 106] с использованием соединения сурьма - окись сурьмы электрода - 7,74 Бриттон и Додд [107] при титровании с вольфрамовым электродом - 8,78. [c.60]

В отличие от рассмотренных выше исследований, Тердер [200, 224], используя свою экспериментальную методику потенциометрических измерений с помощью стеклянного электрода [225], обнаружил практическое постоянство значения pH раствора с изменением температуры в интервале 25-60 С, что согласуется с данными в [104]. Это послужило основанием для вывода константа равновесия бисульфит - пиросульфит не зависит от температуры. Вместе с тем, увеличение ионной силы (интервал варьирования 0-3) приводит к возрастанию величины константы и закислению раствора. Поэтому, по мнению Тердера, использование при количественных расчетах состава сульфитных растворов термодинамических констант, полученных экстраполяцией на нулевую ионную силу, может привести к ошибочным результатам. [c.62]

Образцы кожи перед исследованием усадочных напряжений набухали в водных растворах соляной кислоты или едкого натра разных концентраций в течение 15 часов, pH равновесных растворов измерялись на потенциометре со стеклянным электродом. В опытах с желатиной варьировались значения pH водных сред, применявшихся для приготовления растворов желатины, из которых отдивались образцы. [c.371]

Потенциометрическое исследование жидкой системы может доставить ряд весьма важных сведений о механизме диссоциативных процессов и переноса тока. Однако в большинстве случаев исследователю приходится сталкиваться с проблемой выбора обратимого индикаторного электрода. Мис-киджьяном [5] было показано, что в системах с кислотно-основными прото-литическими равновесиями с весьма неплохими результатами может быть применен стеклянный электрод (разумеется, в канедом отдельном случае должна устанавливаться прямолинейность зависимости Е f (1 Дн+) с наклоном 0,58 в). [c.406]

Кроме того, мы сочли полезным сделать два добавления, помещенные после X главы. Первое дополнение — о современном состоянии теории стеклянного электрода — написано Б. П. Никольским, М. М. Шульцем и А. А. Белюстиным, и второе — о разработке, исследовании и применении стеклянных электродов с металлическими функциями — М. М. Шульцем и А. А. Белюстиным. Б этих дополнениях изложены результаты последних работ советских авторов в области теории стеклянного электрода и, в частности, описываются стеклянные электроды с металлическими функциями, пригодные для определения концентрации (активности) ионов натрия, калия, лития и др. [c.5]

Дол и Кратц [7, 8] написали превосходные подробные монографии о свойствах и применении стеклянных электродов. Книга Кратца представляет собой обзор исследований, выполненных к 1948 г., а позднее, в менее обширной работе обсуждаются наиболее важные заключения, полученные по этому вопросу к 1960 г. [9, 10]. В данной главе сделана попытка описать в общих чертах свойства, которые непосредственно обусловливают применение стеклянных электродов в рН-метрии, и дан обзор работ, в которых рассматривается механизм проявления стеклянным электродом водородной функции. [c.258]

Исследование Na-Ва-силикатных стекол [54] показало, что электроды, содержащие 7,5—10 мол.% ВаО и 14—17,5 мол.% NajO, обладают хорошей водородной функцией. Свойства стеклянных электродов, содержащих ВеО, иссле-> дованы в работе [55]. [c.274]

Такое поведение стеклянных электродов можно объяснить на основе представлений об ионообменной природе взаимодействия электродных стекол с растворами. Первые предположения об обмене ионов между стеклом и раствором были высказаны Горовицем и Шиллером [2, 3]. Сходные представления легли в основу вывода уравнения для потенциала стеклянного электрода Дола [4], которое обсуждается в монографии (стр. 280). Ионообменная теория получила термодинамическое обоснование в работе Б. П. Никольского [5]. В дальнейшем она была развита как в исследованиях Б. П. Никольского с сотрудниками, так и в трудах других исследователей. [c.303]

В некоторых работах, которые не были специально посвящены исследованию металлической функции стеклянных электродов, содержатся данные, имеющие существенное значение для решения этого вопроса. Исследование простых по составу стекол позволило К. С. Евстропьеву и Н. В. Суйковской [7] получить интересные выводы относительно влияния на электродные свойства стекол их химического состава. Например, в этой работе было установлено, что добавка окиси бора к стеклу, содержащему окись натрия и кремнезем, придает ему способность отвечать на изменение концентрации ионов щелочных металлов в растворах. [c.320]