Гигроскопичность и водородная функция

Водородная функция стеклянного электрода связана с составом стекла, его гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. При подготовке стеклянного электрода к работе происходят гидратация и набухание поверхностного слоя мембраны. Гидратация мембраны оказывает заметное влияние на водородную функцию электрода чем больше гидратация мембраны, тем в большей степени водородная функция приближается к идеальной. [c.255]

В течение многих лет лучшим стеклом, обладающим водородной функцией, было стекло Корнинг 015. Это стекло имеет низкую температуру плавления, высокую гигроскопичность и довольно высокую электропроводность. [c.259]

ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ и ВОДОРОДНАЯ ФУНКЦИЯ [c.264]

Очевидной связи между электрическим сопротивлением мембраны и ее водородной функцией не имеется [36]. Например, мембраны из стекла пирекс, обладающие низким сопротивлением, не проявляют удовлетворительной водородной функции. С другой стороны, если мембрана электродов из стекла 015 недостаточно тонкая, то электрод не имеет теоретической водородной функции. Оказывается, для каждого стекла существует некоторая критическая толщина, выше которой электроды имеют значительную ошибку. Этот порог толщины, являющийся функцией гигроскопичности, имеет диапазон 54—130 мк [41, 42]. Высокое электрическое сопротивление электродов и значительная зависимость его от температуры обусловливают многие экспериментальные трудности, возни- [c.268]

В пределах области одинаковой гигроскопичности и химической устойчивости характеристика стеклянных электродов может быть изменена и улучшена путем изменения состава стекла. Эти соображения привели к созданию стекол, которые заметно превосходят стекло 015 в отношении водородной функции в сильнощелочных растворах. Перли сделал попытку рассмотреть факты, касающиеся состава стекол, обладающих водородной функцией и внести ясность в вопрос о специфическом влиянии различных составляющих на поведение стеклянных электродов [16]. [c.273]

Электрическое сопротивление стеклянной мембраны в значительной мере возрастает при высушивании электрода [30], а значения потенциала в пределах водородной функции становятся ниже теоретических. Поскольку гидратация и умеренная дегидратация стеклянной поверхности представляют собой обратимые процессы, электрод при высушивании лишь временно утрачивает функцию, которая возвращается после нескольких часов вымачивания в воде. Если электродная функция не восстанавливается после этой операции, то электрод можно оживить , подержав его в разбавленном растворе НР. Другим способом корректировки нарушенной обратимости электрода к Н может стать обработка электродов перегретой водой под давлением [1]. Все перечисленное свидетельствует, что гигроскопичность стекла — важный фактор сохранения функции рН-электрода. У таких малогигроскопичных стекол, как кварц, электродная функция почти или полностью отсутствует. Следует отметить, что нежелательно и слишком большое, и слишком малое количество воды в поверхности стекла оптимальное поглощение воды должно составлять 50—100 мг/см . В табл. IX.2 приведены данные о поглощении воды порошками некоторых стекол в сопоставлении с их электродной функцией. Аналогичные данные, полученные Хаббардом [31 ], представлены в табл. IX.3. [c.272]

Водородная функция стекла связана с его составом, гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. Однако роль этих факторов и механизм действия стеклянных электродов до сих пор не вполне объяснены. Большой вклад в развитие теории стеклянных электродов внесли работы Никольского. В настоящее время принято считать, что на поверхности стекла при длительном контакте мембраны с раствором молекулы воды проникают в нее на глубину 10 - 1000 А, образуя гидратированный поверхностный слой, в котором протекают реакции ионного обмена между катионами щелочных металлов, входящими в состав силикатов, и ионами водорода. Основные структурные характеристики стекла в гидратированном слое не меняются, но подвижность катионов значительно увеличивается по сравнению с подвижностью в плотной внутренней части стеклянной мембраны. При этом транспорт катионов в гидратированном слое регулируется ваканси-онным механизмом, согласно которому вакансиями являются катионы в межузловых положениях трехмерного скелета, построенного из кремнийкислородных цепочек (рис. 6.3). При контакте с раствором они могут обмениваться на другие катионы, главным образом на ионы водорода [c.185]

Это определение АЕ включает изменения потенциала, обусловленные асимметрией двух поверхностей стекла . Дол с сотрудниками [13] предложил измерять потенциалы стеклянного и водородного электродов раздельно по отношению к каломельному электроду для того, чтобы обнаружить любые изменения э. д. с. во времени. Для выбора стеклянных электродов Хьюзом [4] были предложены следующие критерии низкое электрическое сопротивление, небольшие отклонения от водородной функции, хорошая стабильность значений э. д. с., малая и постоянная величина асимметрического потенциала. Водородная функция стекла связана определенным образом с составом схекла, его гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. Однако роль этих свойств в механизме действия стеклянного электрода не вполне объяснена. [c.261]

Идеальный стеклянный электрод должен быть достаточно устойчивым, чтобы подолгу служить в коррозирующей среде как при высоких, так и при низких температурах. Для проведения точных измерений pH в воде и слабозабуференных растворах скорость его разрушения должна быть очень низкой. Однако некоторые стекла, обладающие достаточной гигроскопичностью и удовлетворительной водородной функцией, обычно сильно растворимы, что делает их совершенно непригодными для рН-метрии. Электрическое сопротивление тонких стеклянных мембран после продолжительного пребывания в воде иногда падает. Это является результатом проникновения воды в решетку стекла, а также утончения мембраны в результате частичного растворения стекла. [c.266]

Интерферометрический метод исследования химической устойчивости электродных стекол был развит далее Хаббердом с сотрудниками [31, 39, 40] и применен для установления связи между гигроскопичностью, устойчивостью и водородной функцией для большого количества стекол различного состава. Из этих наблюдений можно заключить, что если электроды обнаруживают полную водородную функцию, то стекла, из которых они изготовлены, должны иметь одинаковую устойчивость в широком диапазоне pH. [c.268]

Для изготовления стеклянного электрода в качестве мембраны, селективной к ионам водорода нли, как говорят, обладающей водородной функцией, используют тонкую (толщиной 10 —10 м) илснку определенного сорта стекла. Однпм нз лучших стекол для ириготоБления стеклянных электродов с водородной функцией является стекло Корнинг 015 [состав, % (мол.) SIO2 — 72,2 СаО — 6,4 агО — 21,4]. Оно имеет низкую температуру плавления, высокую гигроскопичность и довольно высокую электрическую проводимость. Разработаны также другие сорта стекол с водородной функцией, содержащие оксиды литня, бария, цезия или лантана. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология