Определение концентрации водородных ионов (значение pH растворов)

Они имеют большое значение при определении величины pH. Определение концентрации водородных ионов при анализе природных и сточных вод, технологических растворов, биологических жидкостей — одна из самых массовых аналитических операций. Несмотря на развитие потенциометрических методов определения pH, определение кислотности с помощью кислотноосновных индикаторных бумаг остается весьма распространенной процедурой. Этот способ имеет ряд достоинств простота анализа, экспрессность, отсутствие необходимости использовать аппаратуру и связанная с этим дешевизна определений, возможность проводить анализ практически в любом месте. Химия кислотноосновных индикаторов — обширная, хорошо изученная область. Однако использование таких индикаторов в тест-методах выдвигает свои требования и критерии. Если индикатор закрепляют на бумаге, существенное значение имеет способ закрештения. Широко распространенное простое адсорбционное закрепление не всегда обеспечивает несмываемость индикатора, поэтому контакт бумаги с анализируемым раствором должен быть очень коротким. Прямые (субстантивные) красители-индикаторы — конго красный или бриллиантовый желтый — закрепляются путем адсорбции лучше, поскольку линейные и некопланарные молекулы красителей крепче связываются с линейными же макромолекулами целлюлозы. Наиболее прочно индикаторы связываются с целлюлозой за счет закрепления на бумаге, существенное значение имеет способ закрепления. [c.212]

Этделение меди от цинка и марганца при помощи сероводо-3 производят обычно при pH <0,5, когда медь полностью еляется в виде uS, а ионы Zn + и Мп + остаются в растворе. >гие цветные реакции с органическими реактивами, служащие открытия в растворе тех или иных ионов, достаточно эффек-1Ы лишь при определенных значениях pH. Таким образом, Шное течение большинства аналитических реакций связано [ределенной концентрацией водородных ионов в растворе. [c.101]

Потенциометрический метод анализа основан на измерении потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор. Величина потенциала, возникающего на электроде, зависит как от природы электрода, так и от концентрации ионов данной природы в растворе. Наиболее важное значение имет потенциометрический метод определения концентрации водородных ионов в растворе — метод определения активной кислотности, а также потенциометрическое титрование. При потенциометрическом титровании точку эквивалентности определяют по резкому изменению потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор. Этот метод титрования имеет большое значение для определения концентрации в мутных или интенсивно окрашенных растворах, когда нельзя использовать изменение окраски индикатора. [c.294]

Определение концентрации водородных ионов (значение pH растворов) [c.178]

Колориметрический метод основан на применении индикаторов, меняющих свой цвет при определенной концентрации водородных ионов. Так как индикаторы меняют цвет только в определенном интервале значений pH, то они могут применяться лишь в растворах, pH которых находится в области изменения крайней окраски на промежуточную. Колориметрический метод благодаря своей простоте применяется для быстрого и ориентировочного лабораторного определения pH. [c.229]

Большое значение имеет определение концентрации водородных ионов (pH растворов) потенциометрическим методом. Кроме водородного электрода (см. 49), для этой цели разработано много других электродов, из которых наиболее распространены хингидронный и стеклянный. [c.436]

Для определения концентрации водородных ионов в растворе стеклянный электрод предварительно калибруют по буферным растворам с точно известными значениями pH. [c.67]

Рассмотренные выше модели, приводящие к правильной в основном качественной картине поведения полиэлектролитов, требуют ряда произвольных допущений и являются лишь известными приближениями к реальным системам. Поэтому большое значение имеют экспериментальные методы исследования реальных систем, например с помощью потенциометрического титрования [6] — изучение зависимости концентрации водородных ионов в растворе от степени ионизации полимерных молекул. Для определения электростатического потенциала ф используют следующее выражение, которое связывает работу по перенесению заряда на бесконечно большое [c.576]

Для определения концентрации водородных ионов или при потенциометрическом титровании кислот достаточно внести небольшое количество хингИдрона в испытуемый раствор и погрузить в этот раствор платиновый электрод. Потенциал хингидронного электрода устанавливается быстро и концентрационно правильно. В присутствии сильных окисляющих и восстанавливающих веществ, как, например, окисных солей железа и закис-ных солей титана, а также концентрированных растворов азотной и хромовой кислот, хингидронный электрод применять нельзя. Серьезным недостатком хингидронного электрода является то, что им нельзя пользоваться 3 щелочных растворах. Применяется хингидронный электрод при значениях pH от О до 8. [c.203]

Значение концентрации водородных ионов. Кислотность раствора, при которой проводится цветная реакция, в колориметрии имеет большое значение. Ниже рассматриваются четыре общих случая влияния кислотности раствора на колориметрические определения. [c.22]

По методу прямой потенциометрии определяют значение электродного потенциала, затем вычисляют концентрацию определяемого иона в растворе. Этот метод нашел большое практическое применение для определения концентрации водородных ионов. Он имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими методами определения pH. В объемном методе анализа при потенциометрическом титровании цветной индикатор заменяют металлическим электродом. Конец реакции определяют по резкому изменению электродного потенциала в эквивалентной точке (скачок потенциала). [c.177]

Колориметрическое определение концентрации водородных ионов. Различное положение областей перехода индикаторов и постепенное изменение окраски в пределах области перехода делают возможным определение концентрации водородных ионов колориметрическим путем. Если, например, находят, что раствор краснеет от прибавления метилового красного, но не краснеет от добавления метилового оранжевого, то из этого следует прежде всего, что водородный показатель меньше 6, но больше 3. Более точное значение водородных показателей можно определить затем, сравнивая окрашивание пробы, смешанной с метиловым красным или с метиловым оранжевым, с окраской растворов известной концентрации водородных ионов, к которым добавлен тот же индикатор. [c.889]

III. Пользуясь рядом Михаэлиса, определить pH дистиллированной и водопроводной воды. Для этого к мл исследуемо воды добавить I мл раствора одного из четырех Индикаторов,, выбор которого сделать на основании результатов, полученных при приближенном определении концентрации водородных ионов, откуда известен интервал возможных значений pH. Подобрать затем стандартный растдор, соответствующий по окраске исследуемому, или определить между какими стандартными растворами лежит окраска испытуемого раствора. [c.29]

Определение pH с помощью стеклянного или сурьмяного электрода. Для определения концентрации водородных ионов стеклянным или сурьмяным электродом необходимо предварительно их откалибровать по буферным растворам с точно известным значением pH. Приготовляют буферные растворы, pH которых точно устанавливают при помощи водородного или хингидронного электрода. Затем измеряют потенциал стеклянного или сурьмяного электрода в этих растворах и строят график зависимости потен- [c.28]

Цвет индикатора в растворе зависит от отношения [In ] [Hin], Если концентрация водородных ионов в растворе равна Кит, то величина [1п ] будет равна [Hin] концентрации кислой и основной форм индикатора будут равны в этом случае говорят, что превращение индикатора произошло наполовину. Из этого уравнения также следует, что наблюдаемая при изменении [Н+] перемена цвета индикатора происходит не сразу, не резко, а постепенно. Для каждого значения [Н+] имеется определенное отношение концентраций обеих форм индикатора в растворе. Поскольку имеется определенное минимальное количество каждой из форм, которую глаз может уловить в присутствии большого количества другой формы, мы наблюдаем изменение цвета индикатора лишь в определенных границах концентраций водородных ионов. Эти границы не имеют теоретического значения они лишь указывают, между какими значениями [Н+] или pH на практике наблюдается изменение цвета индикатора. Область между двумя крайними значе- [c.115]

При потенциометрическом определении pH чаще всего пользуются стеклянным электродом, представляющим собой тонкостенный шарик, изготовленный из специального сорта стекла. При погружении такого шарика в раствор, содержащий ионы водорода, происходит обмен ионами между раствором и поверхностью шарика ионы натрия (лития) из стекла переходят в раствор, ионы водорода из раствора переходят в стекло. В зависимости от содержания водородных ионов в растворе обмен ионами происходит с различной скоростью и на поверхности стеклянного шарика устанавливается потенциал. Его значение зависит пт концентрации водородных ионов в растворе, т. е. от значени.я pii раствора. [c.378]

Концентрация водородных ионов в растворах имеет весьма важное значение для очень многих технологических процессов. Многие химические реакции протекают при строго определенной величине pH среды. Наличие в растворе избытка ионов № или ОН может не только ускорить или замедлить протекание реакции, но и изменить ее направление. [c.141]

Как уже было отмечено, на ход многих реакций, идущих в растворах, оказывает большое влияние концентрация водородных ионов, находящихся в данном растворе. Реакции в почвенном растворе, физиологические процессы, целый ряд процессов из области химической технологии идут в желательном направлении только при определенной концентрации ионов водорода. Вот почему такое большое значение приобрели методы быстрого и точного определения концентрации водородных ионов. Рассмотренный ранее колориметрический метод в целом ряде случаев не может быть применен и, кроме того, не обеспечивает достаточной точности измерения. Во всех определениях pH, требующих точности выше 0,1, а также при исследовании мутных и окрашенных растворов, пользуются потенциометрическим методом, нашедшим весьма широкое применение в практике физико-химических исследований. [c.119]

Кислотно-основное равновесие — частный случай равновесия в гомогенной системе. Но все же опыты по этому разделу выделены в специальную главу, где рассматриваются буферные растворы, определение концентрации водородных ионов и гидролиз солей. Все это имеет важное значение во многих разделах аналитической химии (кислотно-основное титрование, осаждение и разделение и т. д.) [1—3]. [c.89]

Следующий раздел практикума — освоение практических приемов потенциометрического метода анализа. Следует напомнить учащимся, что этот метод основан на измерении потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор. Значение потенциала, возникающего на электродах, зависит от состава раствора. На этой зависимости и основаны аналитические определения, выполняемые потенциометрическим методом. В практикум включены аналитические потенциометрические определения, имеющие наибольшее прикладное значение измерение концентрации водородных ионов в анализируемом растворе и потенциометрическое титрование. Потенциометрический метод определения концентрации водородных ионов широко применяется в химических, агрохимических, биологических и других лабораториях и лежит в основе действия приборов автоматического контроля и регулирования технологических процессов. Потенциометрическое титрование - вариант объемного анализа, при котором точка эквивалентности определяется по резкому изменению потенциала электрода, погруженного в раствор. Это исключает ошибки, связанные с визуальной оценкой изменения окраски индикатора, особенно в мутных или окрашенных растворах. [c.223]

Прямая потенциометрия позволяет установить активность потенциалопределяющего иона в растворе путем измерения точного значения электродного потенциала. Наиболее широко этот способ применяется для определения концентрации водородных ионов, т. е. pH растворов. [c.76]

Буферные смеси широко используются для приготовления эталонных растворов с заданным pH. Эти растворы служат для определения концентрации водородных ионов путем сопоставления окраски индикатора, добавляемого к эталонным растворам и к бесцветным испытуемым растворам. Значение pH эталонных смесей устанавливается методом э. д. с. [c.467]

Отсюда видно, что при условии [СНзСООН] = [СНзСОО ] концентрация ионов водорода становится численно равной константе диссоциации. Такое положение в растворе слабой одноосновной кислоты возникает тогда, когда она наполовину нейтрализована сильной щелочью. Экспериментальное определение концентрации водородных ионов в подобном растворе дает, следовательно, возможность непосредственно установить значение константы диссоциации. Аналогичное рассуждение действительно и для слабых однокислотных оснований. [c.188]

В данной работе это обстоятельство могло иметь лишь то значение, что кислотность раствора индия, обусловленная наличием в нем свободной кислоты, должна была учитываться при определении концентрации водородных ионов рабочих смесей. [c.89]

В 1909 г. Серенсен установил, что действие ферментов зависит от концентрации водородных ионов в растворах. Это открытие сыграло важную роль в изучении ферментов. До 1909 г. существовали большие противоречия в данных, полученных различными учеными при изучении действия одних и тех же ферментов. Объяснить причину этих противоречий нельзя было до тех пор, пока не было установлено, что здесь сказывается концентрация водородных ионов, на что обычно не обращалось внимания. Оказалось дальше, что каждый фермент проявляет максимальное действие при определенной для него концентрации водородных ионов, при определенном значении pH, получившем название рН-оптимума. Ниже приводится рН-опти-мум действия ряда ферментов. Незначительные сдвиги значения pH замедляют действие ферментов и даже вовсе его прекращают. [c.170]

Методы совместного осаждения золей коллоидных растворов заключаются в их коагуляции с образованием гидрогеля при заданной величине pH смеси растворов. При этом большое значение имеет скорость (время) коагуляции. Между концентрацией водородных ионов (pH) смеси растворов и скоростью совместной коагуляции существует определенная зависимость. [c.46]

БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ — растворы с определенной концентрацией водородных ионов, смесь слабой кислоты и ее соли (напр., СНзСООН и Ha OONa) или слабого основания и его соли (напр., NH4OH и NH4 I). Величина pH Б. р. мало изменяется от добавления небольшого количества сильной кислоты или щелочи и разбавления раствора, что дает возможность проводить химические процессы при неизменных условиях среды. Б. р. широко используются в химической практике, они играют огромную роль в процессах жизнедеятельности. Многие из жизненных процессов могут протекать только при определенном значении pH с незначительными колебаниями постоянство pH поддерживается в живых организмах природными Б. р. (напр., в крови есть смесь карбонатов и фосфатов, исполняющая роль Б. р.). Б. р. широко используются в аналитической химии и на производстве при разделении редких элементов, обогащении сырья (Дотацией, когда осаждение, разделение, экстракция, ионный обмен и другие процессы возможны лишь в в определенных пределах pH растворов. [c.50]

На первый взгляд, выход из этого положения можно найти, используя уравнение (6.9) сравнением потенциалов водородного, электрода в растворе с точно фиксированным значением рН и в растворе с неизвестной величиной pH. Однако и этот путь не является вполне корректным вследствие погрешностей, привносимых за счет диффузионных потенциалов, возникающих на границе растворов различного ионного состава. В самом деле, при измерении потенциала Ех водородного электрода в растворе с фиксированным значением pH необходимо образовать гальванический элемент водородный электрод — стандартный электрод сравнения. Но тогда потенциал на границе двух электролитов неизбежно входит как слагаемое значение э. д. о. такого элемента. То же самого справедливо и в отношении измерения потенциала водородного электрода в растворе с неизвестным pH относительно того же самого электрода сравнения. Предположение о том, что в обоих случаях диффузионный потенциал совершенно одинаков, в какой-то степени можно допустить только в том случае, когда pH = рН . Такое положение явно не выполняется при всяком ином соотношении между pH стандартного и исследуемого растворов. Таким образом в целом необходимо признать, что, несмотря на широкое использование в самых различных целях потенциометрического метода определения концентрации водородных ионов, мы не распола-лагаем совершенно безупречным способом измерения этой величины. [c.120]

За исключением осаждения гидроокиси железа (III) (табл. 55), ни в одном из титруемых растворов при титровании этилендиамином осадок не выпадал. Концентрация соляной кислоты во всех случаях была достаточной для образования аммонийной соли в начале титрования (в связи с комплексообразованием) для предотвращения выпадения осадков основных солей. Установление потенциалов происходило быстро в растворах хлоридов марганца (И) и железа (II), хотя добавление тетрасульфоната индиго в некоторой степени, по-видимому, замедляло установление потенциалов в последнем случае. В растворах кобальта (II) и особенно никеля, потенциалы устанавливались значительно медленнее. В то время как при титровании кобальта (II) постоянный потенциал устанавливался в течение 5—15 мин., в конце титрования никеля невозможно было (табл. 61) получить какие-либо постоянные значения потенциала, даже после нескольких часов ожидания. В связи с медленным установлением потенциалов и соответствующей неточностью определения концентрации водородных ионов были дополнительно произведены титрования растворов кобальта (II) и никеля с использованием стеклянного электрода. Результаты измерений приведены в табл. 60 и 62. Поскольку цилиндрический стеклянный электрод более всего подходил для измерения заранее приготовленных растворов, опыты проводили не в форме титрования, а включали измерения pH отдельных растворов, соответствующих титрованию. Согласно этому, концентрации С° в табл. 60 и 62 соответствуют концентрациям в мл начального раствора, из которого готовили измеряемые растворы добавлением данного числа миллилитров 9,74 М раствора этилендиамина. определяемое при помощи стандартного [c.221]

Определение концентрации водородных ионов осуществляется в интервале от 1 до 10" мг-экв1л, что соответствует величине pH от О до 14. Величина pH 7 отвечает нейтральному состоянию раствора, меньшие ее значения — кислотному, а более высокие — щелочному. [c.55]

Влияние pH. Как показал Сёренсен (1909 г.) активность ферментов зависит в значительной степени от концентрации водородных ионов в растворе (или, точнее, от термодинамической активности водородных ионов, т.е. от pH раствора). Кривые, изображающие зависимость скорости реакции от pH, обнаруживают, как правило, выраженный максимум при определенном pH, тогда как при значениях pH, отличающихся на 1 от этого максимума, скорость реакции значительно меньше (см. примеры карбогидраз и протеаз). В силу этой особенности [c.794]

Водородный ион (ион гидроксония). Когда говорят о водородном ионе в водном растворе, то под этим всегда следует понимать гидратированный ион водорода, т. е. ион гидроксония [НзО] и соответственно [Н904] . Из всех электролитических ионов он имеет наибольшее значение. Многочисленные процессы, протекающие в водных растворах, в сильной степени зависят от концентрации в них водородных ионов (точнее ионов гидроксония). Многие процессы каталитически ускоряются водородными ионами (ионами гидроксония), например, омыление эфира, инверсия тростникового сахара. Некоторые же реакции водородные ионы замедляют (например, упоминавшаяся ранее реакция разложения перекиси водорода). Особенно сильно зависят от концентрации водородных ионов процессы в живых организмах. Ничтожные изменения концентрации водородных ионов жидкостей, входящих в состав живых организмов, в очень сильной степени влияют на функцию ферментов, содержащихся в них. Поэтому в биологии приобрело большое значение определение концентрации водородных ионов. Водородные ионы осаждают многие коллоидные вещества. Это имеет значение также в аналитической химии так, существует правило, что осаждение веществ, легко образующих коллоидные растворы, следует производить по возможности из кислых растворов. [c.101]

Если прибавить к раствору белка слабую кислоту, то диссоциация карбоксильных групп на поверхности белковых молекул будет подавляться, и в конечном итоге в молекулах белка установится равенство положительных и отрицательных зарядов. При этом количество заряженных белковых молекул станет минимальным, а электронентральных молекул — максимальным. В зависимости от числа и природы основных и кислых групп в белке такое состояние достигается при разных концентрациях водородных ионов. Кислотность раствора, при которой в белках наблюдается равенство положительных и отрицательных зарядов, получила название изоэлетрической точки. Определения изоэлектрических точек различных очищенных белков показали, что ИЭТ большинства растительных белков находятся в слабокислой среде. Значения pH, соответствующие изоэлектрическим точкам некоторых белков, приводятся ниже [c.214]

В результате получилась номограмма (рис. 1), позволяющая для различного оформления титрования с применением в качестве индикатора фенолфталеина находить графическим путем величины ошибок в определении концентрации водородных ионов для каждого заданного значения показателя титрования. Для этого необходимо из соответствующей заданному показателю титрованию точки на оси ординат провести прямую линию, параллельную оси абсцисс, до точки пересечения с кривой II и из этой точки опустить перпендикуляр на ось абсцисс, после чего из точек пересечения этого перпендЕкуляра с кривыми а, Ь ш с опустить перпендикуляры на ось ординат, где нанесены значения относительных ошибок в определении концентрации ионов водорода и абсолютных ошибок в определении pH растворов в соответствуюших масштабах. [c.66]

ИЗОИОИНАЯ ТОЧКА (изопротонная точка) — концентрация водородных ионов в растворе белка, при к-рой белок поглощает из раствора одинаковое количество ионов Н+ и ОН. Это определение приложимо не только к белкам, но и к другим амфотерным полиэлектролитам, напр, к полилизин-полиглутаминовой к-те, к сополимерам акриловой к-ты и 2-винилпиридина и др. Вследствие равного поглощения обоих видов ионов белок или другой амфотерный полиэлектролит при внесении в такой раствор не изменяет его pH, что является одним из методов экспериментального определения И. т. Дру-гой метод онределения И. т. заключается в том, что к белковому р-ру добавляют различные количества кислоты или щелочи и измеряют равновесное pH водородным или стеклянным электродом. По кривым титрования белков измеряют ход поглощения ионов Н и ОН" в зависимости от pH и определяют значение pH, при к-ром поглощение обоих ионов равно нулю (кривая поглощения пересекает ось pH). [c.74]

Занимаясь длительное время потенциометрическим анализом и разрабатывая новые методы онределения концентрации водородных ионов, И. И. с сотрудниками (В. М. Гортиков, Г. П. Авсеевич, Ю. А. Болтунов) создал сурьмяный электрод (1929—1932), позволяюш ий определять pH с точностью, не уступаюп ей хингидронному электроду и в более широком диапазоне значений pH. Такой сурьмяный электрод получается нанесением сурьмы на платину электролизом ацетонового раствора хлористой сурьмы. И. И. применил сурьмяный электрод для дифференциального потенциометрического титрования и показал его преимущества перед другими электродами. Работая в области электродных потенциалов, И. И. исследовал электрохимические и каталитические свойства гладких слоев платиновых мета.ллов (1933), полученных электролизом, и нашел, что свойства таких гладких слоев весьма близки к свойствам платиновой черни, что привело к ряду выводов в отношении методов определения концентрации водородных ионов. Дальнейшие работы И. И. проводились в области электрохимии коллоидов или, более точно, в об,т[асти электрокинетических явлений в гидрофобных коллоидах. Началом этих работ (1928) явились исс,ледования влияния электролитов на суспензии каолина, разработка оптимальных условий коагуляции при очистке невской воды и другие. Основную ро,ль в этих процессах И. И. отводи,л электрокинетическому потенциалу. [c.7]

БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ — растворы с определенной концентрацией водородных ионов, смесь слабой 1числоты и ее соли или слабого основания и его соли, незначительно меняющие значение pH при разбавлении, концентрировании, а также при добавлении небольншх количеств свободной сильной к-ты или щелочи. Для Б. р., состоящих из смеси слабой к-ты и се соли, концентрация водородных ионов может быть вычислена но след, формуле [c.250]

Однако этот метод имеет ряд недостатков, которые затрудняют его применение и вызывают значительные погрешности в точности результатов. Во-первых, нельзя приготовить субстрат на буферном растворе, что обычно существенно отражается на активности фермента. Во-вторых, оставшийся в реакционной смеси негидролизованный танин при увеличении значения pH изменяет окраску от слабо желтой до буро-коричневой, что затрудняет определение момента изменения окраски индикатора (libu hi et al., 1968). Применение автотитрования не увеличило точности метода определения. Авторы объясняют это тем, что в процессе длительных и многократных измерений концентрации водородных ионов в растворах происходит изменение свойств стеклянного электрода в автотит-раторе. Свойство галловой кислоты вытеснять углекислый газ из бикарбоната натрия также было использовано для определения активности [c.195]

Электрометрические и потенциометрические методы. Для определения концентрации водородных ионов применяются электроды трех типов — водородный, хингидронный и стеклянный. Водородный электрод в принципе может быть использован для измерения pH, но, как мы уже говорили в разд. 7.2, в большинстве случаев для практической работы не пригоден. При его применении во избежание ошибок необходимо, чтобы раствор, pH которого нужно определить, не содержал окисляющих агентов или солей металлов. Хингидронный электрод менее чувствителен к солям металлов, однако его нельзя использовать при работе с растворами, содержащими окисляющие и восстанавливающие агенты. Область применения хингидронного электрода ограничивается значением pH не более 8,5, так как в щелочной среде хингидрон (эквимолярная смесь хинона и гидрохинона) окисляется и диссоциирует с обра-, зованием ионов водорода. Получаемые значения pH могут быть искажены за счет ионной силы среды. Хингидронный электрод состоит из инертного полированного металла (например, платины), погруженного в испытуемый раствор, в который добавлен хингидрон. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология