Определение активностей и концентраций ионов в растворах

Особое место в измерении pH растворов занимает стеклянный электрод, широко используемый в настоящее время благодаря ряду его преимуществ (большая селективность, неподверженность отравлению, отсутствие влияния сильных окислителей и восстановителей и пр.). Механизм возникновения потенциала на поверхности стеклянного электрода не является электрохимическим, он в принципе относится к мембранным ионоселективным электродам, которые в последние годы все чаще применяют для определения активности (концентрации) самых различных ионов (катионов и анионов) и привели к возникновению нового раздела прямой потенциометрии — ионометрии. [c.104]

Потенциометрическое титрование, как и определение активных концентраций ионов, является важнейшим практическим приложением измерений э.д.с. При потенциометрическом титровании эквивалентная точка определяется не по изменению цвета индикатора, как при обычном объемном методе титрования, а по изменению скачка потенциала индикаторного ЭЛектрОДа, Особо удобно потенциометрическое титрование, например, при титровании окрашенных или мутных растворов, когда нельзя использовать обычные индикаторы. Кроме прямого аналитического назначения, потенциометрическое титрование часто используют для определения свойств [c.262]

Электроды, применяемые для определения активности (концентрации) ионов в растворах, называют индикаторными электродами. Индикаторный электрод соединяют с другим электродом в гальванический элемент и измеряют разность потенциалов между обоими электродами. Потенциал второго электрода постоянен, и его значение известно такие электроды называют стандартными электродами, или электродами сравнения. Измерив разность потенциалов между индикаторным и стандартным электродами и зная потенциал стандартного электрода, можно затем, если необходимо, найти потенциал индикаторного электрода. [c.460]

Для измерения pH воды широко применяются как лабораторные, так и промышленные рН-метры со стеклянными электродами (см. п. 9.14.5.1). В отдельных случаях могут использоваться металлаоксидные электроды, например сурьмяный, молибденовый и др. Имеются также стеклянные электроды для определения содержания в растворе натрия и калия обычно концентрацию их определяют на пламенном фотометре. Изготовляются электроды с ион-селективными мембранами для определения в воде фтора, хлора, брома, иода, сульфидов, сульфатов. Разработаны также электродные системы для измерения концентрации ионов кальция, магния, нитратов и др. Следует, однако, отметить, что с помощью электродов определяется лишь активная концентрация ионов (см. п. 2,14.4). [c.181]

Свойство индикаторов менять окраску в зависимости от pH раствора широко используется для количественного определения активности (концентрации) водородных ионов, например при титровании кислот щелочами или наоборот, если индикатор меняет окраску вблизи точки нейтрализации, т. е. когда pH раствора мало отличается от 7. На свойстве индикаторов изменять свою окраску в определенном интервале pH основаны различные колориметрические методы определения pH, сведения о которых изложены в практикумах по физической химии. [c.157]

Наибольщее распространение потенциометрический метод получил для определения активной концентрации ионов водорода, измеряемой в единицах pH, т. е. для измерения кислотности растворов кислот и щелочей. В связи с этим приборы для определения концентрации растворов потенциометрическим методом часто называют рН-метрами. [c.63]

Обратимые гальванические элементы, ЭДС которых точно определяется компенсационным путем, используются главным образом в лабораторной практике и служат для измерения активных концентраций растворов, потенциалов металлов и сплавов в зависимости от их состояния и т. д. Очень широко применяются цени с водородным электродом для определения активной концентрации ионов водорода в различных растворах и средах. [c.239]

В настоящее время экспериментальное определение активностей отдельных ионов представляет неразрешимую задачу. Поэтому произведение растворимости применяется для малорастворимых электролитов, т. е. таких электролитов, концентрация насыщенных растворов которых незначительна. Для расчета коэффициентов активности отдельных ионов применяют правило ионной силы или с достаточной степенью точности заменяют активности ионов их концентрациями. В табл. 19 приведены произведения растворимости некоторых электролитов. [c.163]

Окислительно-восстановительный потенциал многих веществ зависит от pH среды. Это положение использовано для определения активной концентрации ионов водорода в растворах. [c.265]

При растворении в амфипротонных растворителях кислоты и основания вступают в протолитическое взаимодействие с растворителем. Вследствие этого изменяется активность (концентрация) ионов лиония и pH раствора в большей или меньшей степени отличается от pH нейтральной среды. Кроме того, раствор имеет определенные буферные свойства. При рассмотрении всех этих вопросов целесообразно растворимые протолиты подразделить на сильные и слабые. [c.48]

Электроды, применяющиеся для определения активности (концентрации) ионов металлов в растворах, называются индикаторными электродами. Индикаторный электрод соединяют с другим [c.285]

Электроды второго рода чаще всего используются в качестве электродов сравнения при создании гальванических элементов с целью установления активности определяющих потенциалы -ионов, входящих в состав электродного раствора другого электрода, который называется индикаторным. Например, для определения активности (концентрации) ионов золота можно использовать золото-хлорсеребряный гальванический элемент. [c.140]

Очень широко применяются цепи с водородным электродом для определения активной концентрации ионов водорода в различных растворах и средах (стр. 203). [c.261]

Полуэлемент со стороны исследуемого раствора ведет себя как электрод, обратимый по отношению к определенным ионам. Его называют мембранным электродом. Предложено много мембран ных электродов, с помощью которых можно селективно определять активности (концентрации) различных ионов в растворах. Например, к мембранным электродам относится стеклянный электрод, широко применяемый для определения активности водородных ионов в растворах, на чем основана рН-метрия. [c.175]

Колориметрический метод определения активной концентрации ионов водорода основан на применении веществ, называемых индикаторами, окраска которых зависит от pH раствора. [c.165]

Существенно, что относительная точность определений активности во всем рабочем диапазоне функционирования электродов остается постоянной, так как между потенциалом и активностью существует логарифмическая зависимость. Поэтому в очень разбавленных растворах определение активности (концентрации) ионов возможно с той же относительной точностью, что и в более концентрированных растворах, при условии одинаковой воспроизводимости мембранных потенциалов. [c.151]

Активная концентрация Н+ не может быть определена титрованием, так как при титровании в растворе определяется только общее содержание кислоты. В процессе титрования ионы водорода соединяются с гидроксильными ионами щелочи в недиссоциированную воду диссоциация новых количеств кислоты будет происходить до тех пор, пока не нейтрализуется вся находящаяся в растворе кислота. Следовательно, для определения активной концентрации Н+ метод титрования непригоден. [c.29]

Исследование комплексообразования методом распределения проводится следующим образом. Водный раствор, содержащий ионы металла (М), в присутствии комплексообразующего вещества (А) экстрагируется органическим растворителем, не смещивающимся с водой. Затем исследуют распределение металла между обеими фазами как функцию концентрации А или распределение вещества А как функцию концентрации М. Из этих данных можно получить представление о комплексах, образующихся в водной фазе, а также определить их константы образования. Определение общей концентрации ионов металла в обеих фазах может быть проведено во многих случаях с помощью радиоактивных изотопов. При исследованиях экстракционным методом работают всегда с постоянной ионной средой, для создания которой в растворы вводится какой-либо инертный электролит. Тем самым создается возможность применения в расчетах концентраций веществ вместо их активностей. [c.56]

На тепловых электростанциях потенциометрический метод измерения получил наиболее широкое распространение при контроле за показателем pH, характеризующим кислотные и щелочные свойства раствора, при определении, т. е. активной концентрации ионов натрия в анализируемой среде, а также при определении показателя pH, характеризующего окислительно-восстановительные свойства раствора. [c.29]

Стандарты ионной активности. При установлении зависимости между потенциалом мембраны и концентрацией определяемого иона возникает та же проблема коэффициентов активности отдельного иона, как и при определении активности водородных ионов (раздел 3-3). В ячейке (13-3) невозможно точное определение потенциала л<идкостного соединения между насыщенным каломельным полуэлементом и исследуемым раствором, потенциала [c.274]

Менее строгим в термодинамич. отношении является применение П. для определения активностей ионов (ионов Н +, напр., в рН-метрии). Для определения активностей (концентраций) ионов в растворах применяют обычно элементы с переносом. Такой элемент включает индикаторный электрод, действующий обратимо по отношению к иону, активность (или концентрация) к-рого определяется, и второй электрод—вспомогательный. Вспомогательный электрод должен иметь постоянный потенциал. В качестве вспомогательного электрода в зависимости от поставленной задачи применяют каломельный электрод, хлоросо-ребряный электрод и нек-рые др. Электродами, применяемыми для измерения активносте ионов, могут быть 1) металлич. электроды, обратимые к ионам металла, активность к-рого измеряется 2) электроды первого рода, обратимые к анионам хлорный, бромный и др. 3) электроды второго рода хлоросеребряный, сульфатно-ртутный и др. 4) индифферентные электроды, применяемые при измерениях окислительного потенциала золотые, платиновые и т. д. 5) стеклянные и ионптовые электроды с водородной и металлич. функциями. [c.140]

Таким образом, из всего изложенного следует, что Ва-амальгамный электрод дает постоянный и воспроизводимый потенциал с достаточной степенью точности. Присутствие других ионов не влияет на потенциал электрода, вследствие чего этот электрод можно применять для измерения активности ионов Ва в водных растворах с той оговоркой, однако, что для каждой амальгамы необходимо установить ее потенциал против определенной, известной концентрации ионов металла в растворе и затем путем измерения ЭДС ионов с неизвестной активностью вычислить последнюю по формуле Нернста. [c.52]

Потенциалы электрода, соответствующие окислитель-но-восстановительному равновесию, являются функциями активностей веществ, участвующих в процессе переноса электрона. Эти потенциалы описываются уравнением Нернста (1-10). Активность участвующего в электродной реакции вещества можно определять, таким образом, по равновесному потенциалу электрода Ер, если данная электродная реакция обратима (обладает большим током обмена) и равновесный потенциал устанавливается достаточно быстро. Для химического анализа представляет интерес аналитическая концентрация данного вещества, ее значение можно вычислить по уравнению (1-10), если известен коэффициент актив- ости определяемой формы вещества (/окисл или /восст)-Эти величины известны для ограниченного числа веществ (в основном для сильных электролитов). Данное обстоятельство несколько сужает область применения собственно потенциометрии. Однако она широко применяется для определения активности водородных ионов (pH) и является в настоящее время наиболее распространенным методом измерения этого важнейшего параметра растворов. [c.30]

Ионный транспорт на стадиях 1, 4 и 5 лимитируется переносом в диффузионных слоях, граничащих с активным слоем мембраны. Определение профиля концентрации ионов в этих слоях сводится к решению системы уравнений конвективной электродиффузии ионов в поверхностном слое раствора смешанного электролита. Допустим, что свойства раствора не зависят от концентрации растворенных веществ и оиределяются их предельными значениями. [c.385]

По составам равновесных растворов рассчитана ионная сила растворов. Концентрации ионов выражены в молях на 1000 г раствора. При этом в опытах при С = I0 мэкв/л ионная сила найдена в среднем равной / = 0,00520 с отклонениями не более Ч- 1,5%. Для определений при С = 100 мэкв/л получено в среднем I — 0,0552 с отклонениями до + 6,0%, Если ионная сила в водных растворах не более 0,02 —0,05, то коэффициент активности какого-либо электролита имеет постоянное значение, зависящее только от ионной силы раствора и не зависящее от природы других электролитов, присутствующих в растворе (см., например, [4]). Это обстоятельство дает возможность использовать дл определения констант равновесия формулы (1) — (8), в которых активности ионов в жидкой и твердой фазах заменены их концентрациями. При С = 10 мэкв/л сделано 16 определений равновесных составов, а при 6 = 100 мэкв/л соответственно девять определений. Соотношения концентраций ионов в рабочих растворах Сн+,о Сса +.о С а+.о изменялись от 8 8 4 д( 1 3 16. [c.57]

Для экспериментального определения активности аг ионов одного рода можно воспользоваться уравнением (23), поскольку величина компенсирующего эффекта определяется разностью свободных энергий именно того рода, ионов, для которых проницаема соответствующая граница раздела фаз. Измерив компенсирующий эффект между двумя растворами электролита различной концентрации (/ и /г), находящимися в контакте с соответствующим электродом, и используя уравнения (20) и (23), можно получить [c.41]

Потенциометрический метод определения pH. Активную концентрацию ионов водорода и pH точно определяют потенциометрически. В основу метода положено измерение электродвижущей силы (а. д. с.) концентрационной цепи, состоящей из двух электродов. Потенциал Е любого электрода можно вычислить по формуле Нерн-ста, зная нормальный электродный потенциал о, валентность п (число электронов, теряемых атомом металла при переходе в ион) и концентрацию а ионов в растворе [c.54]

Белюстин А. А., Лев А. А., Егоров В. В., Валова И. В. Возможности применения стеклянных электродов для определения активности концентраций ионов Na+ и К+ в их смешанных растворах.— В кн. Тезисы докл. на отраслевом научно-техн. совещ. по применению физ.-хим. методов анализа в хим. пром-сти. Харьков, [c.155]

Потенциометрическое титрование, как и определение активных концентраций ионов, является важнейшим приложением измерений э. д. с. При потенциометрическом титровании эквивалентная точка определяется не по изменению цвета индикатора, как это делается при обычном объемном методе титрования, а по изменению скачка потенциала индикаторного электрода. Особую ценность приобретает потенциометрическое титрование в том случае, когда нельзя использовать обычные индикаторы, например, при титровании окрашенных или мутных растворов. Кроме прямого аналитичеекого назначения, потенциометрическое титрование часто используют для определения свойств титруемых соединений — константы диссоциации слабых электролитов, количества активных групп и некоторых других. [c.320]

При определении активности (концентрации) ионов в смешанных растворах применяют также элемент с переносом (П). В данном случае в элементе П в качестве электрода сравнения был притленен электрод с двойным жидкостным соединением марки 90.02.00 фирмы "Орион". Внешнюю ка- [c.159]

При качественном анализе, как уже указывалось выше, большое значение имеет величина pH исследуемого раствора. В некоторых случаях предварительная проверка среды раствора при помош,и лакмуса не является достаточной. Поэтому в качественном анализе пользуются более точными методами определения концентрации ионов водорода, или pH. Для быстрого и точного определения pH применяют лабораторный рН-метр типа ЛЛПУ-2, предназначенный для измерения pH водных растворов неорганических и органических солей, кислот и оснований, если активная концентрация ионов водорода в них находится в пределах Ю - до 10- г-ион и (pH от 1 до 10). Действие прибора основано на измерении развиваемой электродной парой (датчиком), опускаемой в анализируемый раствор, электродвижущей силы (э. д. с.), которая зависит от величины pH раствора. Наиболее точные физико-химические методы определения pH ввиду их сложности малопригодны для повседневных студенческих работ в лаборатории качественного анализа. Одним из более простых является колориметрический метод определения pH. Этот метод основан на применении реактивов, меняющих свою окраску в зависимости от концентрации ионов водорода. Такие реактивы получили название индикаторов. [c.171]

Ионный транспорт на стадиях 1, 4 и 5 лимитируется переносом в диффузионных слоях, граничащих с активным слоем JVleмбpaны. Определение профиля концентрации иона в указанных слоях сводится к решению системы уравнений конвектив-шой электродиффузии ионов в поверхностном слое раствора смешанного электролита. Допустим, что свойства раствора не зависят от концентрации растворенных веществ и определяются их предельными значениями. Этот подход не совсем корректен, но в отдельных случаях позволяет получить общую картину процесса сравнительно простым путем [199]. По этой же причине вместо активностей компонентов в растворе будем использовать их концентрации. Будем считать, что диффузионный слой имеет конечные размеры, а конвективный поток через этот слой направлен по нормали к его поверхности и приблизительно равен проницаемости мембраны по воде (м/с). Постановка такой задачи описана в работе [199] там же приведены уравнения, которые используют для описания профиля изменения концентрации иона в диффузионном слое [c.120]

Для быстрого и точного определения pH применяют рН-метры лабораторного типа, предназначенные для измерения pH водных растворов неорганических и органических солей, кислот и оснований, если активная концентрация ионов водорода в них находится в пределах до 10" г-ион л (pH от 1 до 10). Действие прибора основано на измерении развиваемой электродной парой (датчиком) электродвижуш,ей силы <э. д. с.), которая зависит от величины pH исследуемого раствора. Наиболее точные методы определения pH ввиду их сложности малопригодны для повседневных студенческих работ в лаборатории кач( ственного анализа. Одним из более простых и наиболее часто применяемым методом является колориметрический метод определения pH. Этот метод основан на применении реактивов, меняющих свою окраску в зависимости от концентрации ионов водорода. Такие реактивы получили название индикаторов. [c.154]

Определение констант диссоциации путем приближенных шмерений э.д.с. Если по каким-либо причинам неудобно или нежелательно проводить большое число опытов, необходимых для точного определения констант диссоциации методом электропроводности или с помощью цепей без жидкостных соединений, то можно воспользоваться приближенными методами определения этих констант путем измерения э. д. с. цепей с жидкостными соединениями. Эти методы состоят в определении концентрации или активности водородных ионов в растворах, содержащих смеси из кислоты и ее соли, образующейся путем добавления определенных количеств сильного основания к известному количеству кислоты. Методы определения активности водородных ионов описаны в гл. X, а принципиальные основы этого способа определения констант диссоциации будут рассмотрены здесь. [c.432]

Лантан — фторндные электроды — подчиняется уравне1ни0 (94) с теоретическим значением коэффициента О в интервале концентраций 10 —10" MF". Нижний предел концентрации исследуемого раствора определяется растворимостью фторида лантана. Во времени потенциал изменяется очень мало, что позволяет производить Определения активности (концентрации) Р -иона по однажды снятой калибровочной кривой. Реакция электрода на изменение концентрации Р -иона составляет не более 1 с для растворов с концентрацией выше 10 Л1Р и несколько больше в более разбавленных растворах. Электрод весьма специфичен к Р"-1юну. Неорганические анионы, такие как С1 , Вт" , NO , и др., не оказывают за- [c.461]

Однако при высокой концентрации соли никеля начинается самопроизвольное разложение электролита вследствие восстановления металла в объеме раствора. Для повышения стабильности растворов поддерживают определенное соотношение концентраций ионов никеля и гипофосфита натрия и, кроме того, в раствор вводят комнлексо-образователи, стабилизируюш,ие добавки (каталитические яды), поверхностно-активные вещества и буферирующие соединения. [c.79]

Для оценки ослабленной способности ионов к химическим реакциям, вызываемой их электростатическим взаимодействием, в настоящее время пользуются термином активная концентрация иона, под которой подразумевают ту концентрацию его, которая отвечает определенным свойствам раствора электропроводности, понижению температуры замерзания и повышению температуры кипения и др. Таким образом, активная концентрация 1юна (а о д) — это действующая (эффективная), но условная концентрация иона. Естественно было принять, что она пропорциональна концентрации иона (С ) [c.71]

При определении активности водородных ионов суспензии иногда наблюдается несовпадение результатов между измерениями pH в ряду прозрачный слой над осадком (раствор) — осадок — суспензия. Подобное явление получило название суспензионного эффекта (СЭ). Объектами изучения СЭ являются почвы и минералы [196—199]. Причиной возникновения СЭ считают активное участие Н+- и ОН -ионов в образовании двойного электрического слоя у суспендированных частиц. Грубодиснерсные частицы в коагулированных системах при оседании увлекают с собой эти ионы, которые становятся нерастворимыми СЭ обнаруживается по разности Д pH между концентрацией водородных ионов в растворе и в отстоявшейся дисперсной фазе. Для выявления наличия СЭ у суспензий кубовых красителей пользуются двумя способами а) двумя каломельными электродами, которые опускают в исследуемую систему на разную или одинаковую глубину в зависимости от условий опыта б) одним каломельным электродом, находящимся постоянно над осадками, и стеклянным, который погружают то в раствор над осадком, то в осадок [197]. [c.194]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология