Приборы для измерения концентрации растворенного кислорода

За исключением явлений анодной пассивности и некоторых специальных случаев, большинство поляризационных кривых имеет сравнительно несложную форму и, следовательно, может быть построено с помощью более простого гальваностатичеоко-го способа. Не представляет больших сложностей и потенциостатический способ измерений, если не прибегать к специальным электронным потенциостатам — приборам, автоматически регулирующим заданные значения потенциала и позволяющим измерять соответствующие этим значениям силы поляризующего тока. Схема таких приборов сложна и в настоящее время не отработана окончательно, а получаемые результаты незначительно отличаются от тех, которые устанавливаются с помощью классического потенциостата [268]. Гальваностатический и потенциостатический методы снятия поляризационных кривых будут более подробно рассмотрены ниже, а сейчас обсудим те общие практически неизбежные трудности, которые снижают достоинство метода поляризационных кривых при исследовании коррозионных процессов или делают его полностью неприменимым. С этой целью рассмотрим отклонение реальных поляризационных кривых от идеальных для одного из наиболее часто встречающегося случая коррозии металлов в присутствии кислорода в нейтральных и слабокислых растворах [1, 52, 251]. В этих случаях идеальная кривая катодной поляризации имеет три характерных участка Л, В и С (рис. 99). Участок А показывает, что процесс катодной деполяризации при соответствующих силах коррозионного тока и значениях потенциала осуществляется за счет восстановления кислорода на локальных микрокатодах. Форма среднего участка кривой В определяется затруднением диффузии кислорода к микрокатодам. Верхний участок кривой С соответствует таким значениям силы коррозионного тока и потенциала, при которых катодный процесс начинает протекать за счет выделения водорода. Сложную форму идеальной кривой катодной поляризации можно рассматривать как последовательное сложение трех элементарных кривых I, II и III. Первая кривая может быть практически получена тогда, когда концентрация кислорода в растворе очень высока. В тех же случаях, когда достаточно велика концентрация ио- [c.164]

Выполнение работы. Для работы используется прибор, и зо-браженный на рис. 28. Заполнить водой уравнительный сосуд и бюретку. В одно колено пробирки Оствальда пипеткой внести 5—6 капель 0,1 н. раствора дихромата калия, в другое колено другой пипеткой — 1 мл 3%-ного раствора пероксида водорода. (Рассчитать, какой объем займет выделившийся кислород, считая плотность раствора пероксида водорода I г/см .) Осторожно соединить пробирку Оствальда с бюреткой, плотно закрыв ее пробкой. При открытом зажиме с помощью уравнительного сосуда устагю-вить уровень в бюретке на нулевое деление, закрыть зажим и проверить прибор на герметичность, поднимая или опуская уравнительный сосуд. При наличии герметичности установить уровень жидкости в бюретке на нулевое деление и в таком положении укрепить уравнительный сосуд. Осторожно повернуть пробирку и полностью перелить раствор пероксида водорода в другое колено пробирки. Одновременно включить секундомер. Наблюдаемое изменение цвета раствора объясняется образованием промежуточных продуктов каталитической реакции. Произвести первое измерение и записать- уровень жидкости в бюретке и время по, секундомеру. В течение первых 10 мин отмечать уровень каждую минуту, при этом жидкость в бюретке и уравнительном сосуде поддерживать на одном уровне. Последующие 10 мин отмечать уровень через каждые 2 мин. Пос 1е того, как реакция почти прекратится вследствие сильного падения концентрации H Oa, оста- [c.46]

Другой способ реализации разностной техники заключается в использовании двух полностью самостоятельных схем, т. е. двух идентичных потенциостатов, контролирующих одинаковые комплекты электродов КРЭ, сравнения и вспомогательного. Конечно, теоретически это идеальное решение, но оно, естественно, и более дорогое, так как нужны два одинаковых потенциостата, и его, вероятно, еще труднее использовать для обычных работ. Единственным реальным осуществлением разностной полярографии, несомненно, является выполнение двух отдельных экспериментов одним прибором, т. е. регистрация полярограмм двух растворов — анализируемого и чистого — порознь. Данные для чистого раствора можно хранить в электронной памяти, а затем вычесть из данных для раствора, содержащего анализируемую электрохимически активную примесь. При использовании цифрового компьютера (см. гл. 10) этот вариант становится заманчивым, так как необходимость в паре ячеек отпадает. По мнению автора, разностная полярография эффективна только в полярографической системе в сочетании с ЭВМ с единственной ячейкой, с запоминанием данных для фонового раствора и вычитанием их из результатов измерения анализируемого раствора. Однако и здесь разные уровни концентрации кислорода затрудняют эксперимент. Предполагается, что доступна значительно более дорогая аппаратура, чем та, которую обычно используют в полярографическом анализе. Именно поэтому разностный метод применяют очень редко, несмотря на то, что он, очевидно, перспективен. [c.346]

Мешают определению (без экстракции комплексной кислоты) следующие ионы кремний в больших концентрациях, железо(III) в присутствии хлорида или сульфата, восстановители, хром (VI), мышьяк(V) и цитрат. Висмут(III), торий(IV), хлорид н фторид влияют на развитие окраски. Кремний можно удалить при кипячении раствора с концентрированной H IO4. Железо(III) можно связать в комплекс с фторидом, избыток которого удаляют введением борной кислоты. Борную кислоту можно использовать и для связывания фторидов, присутствующих в исходном анализируемом растворе. С использованием экстракции комплексной гетерополикислоты был разработан метод определения фосфора. Метод был применен для анализа практически всех фосфорсодержащих материалов стали [139, 140J, железных руд [141], алюминиевых, медных и никелевых сплавов с белыми металлами [142], воды [143, 144] и удобрений [145—147]. Работы по анализу удобрений [145—147] посвящены автоматизации очень точного метода определения фосфора с применением автоматических анализаторов. В анализаторы был заложен метод прямого измерения светопоглощения, а не дифференциальный вариант, который обычно используют для повышения точности определения. Полученные результаты позволяют заключить, что абсолютная ошибка измерения оптической плотности в интервале О—1,2 единицы не выше ошибки самого измерительного прибора (0,001 единицы поглощения). Следует отметить, что описанный метод по точности превосходит метод с применением молибдофосфата хинолина и, кро.ме того, обладает еще одним преимуществом — простотой выполнения определения. В биохимии метод применяли для определения фосфата в присутствии неустойчивых органических фосфатов [148] и неорганического фосфата в аденозинтрифосфате [149]. Метод был использован для анализа фосфатных горных пород [150]. В органическом микроанализе метод применяют после сожжения органических соединений в колбе с кислородом [151, 131]. [c.461]

Отечественной промышленностью выпускаются полярографические концентратомеры (например, Ион-2, Фаза 2) для автоматического непрерывного измерения концентрации в растворах кислорода, урана, меди, хлора, титана, кадмия, свинца, цинка, олова и других веществ [8]. Эти приборы могут быть рекомендованы для определения только высоких концентраций электролитов, так как нри низких концентрациях они малочувствительны и имеют малую разрешающую способность. [c.65]

Примечание. Для повышения точности анализа при определении на приборе ЭКУ малых концентраций органических примесей в газообразном кислороде, измерение электропроводности раствора Ва(ОН)а в рабочей ячейке следует проводить через большие промежутки времени, примерно через 1—2 часа. [c.50]

Действие приборов для автоматического определения растворенного кислорода основано на полярографическом принципе измерения. Между силой предельного диффузионного тока электровосстановления кислорода на твердом индикаторном электроде и концентрацией кислорода в анализируемом растворе существует линейная зависимость. [c.53]

Электрохимические методики измерения концентрации кислорода различаются конструкцией ячейки, а также материалом электродов индикаторного и сравнения. Описан деполяризацион-ный анализатор содержания растворенного кислорода в сточных водах. Датчик прибора представляет собой электролитическую ячейку (анод — Аи, катод — Ag, электролит — КС1), питаемую постоянным током 0,8 в и отделенную от анализируемой сточной воды мембраной из фторопласта. Принцип действия анализатора, предложенного в работе [59], заключается в измерении тока ионизации кислорода, диффундирующего к индикаторному электроду через полупроницаемую мембрану. В качестве индикаторного электрода применяют серебряный, вспомогательного — пористый кадмиевый, оба электрода погружены в 27%-ный раствор КОН. Описана электрическая схема устройства, обеспечивающего непрерывность анализа с точностью измерений 2 мг QJл. [c.163]

Для кондуктометрического определения углерода в металлах и сплавах, а также в органических соединениях предложен высокочувствительный автоматический прибор [37]. Прибор содержит трубку для сожжения, насос, отсасывающий газы, ячейки для измерения электропроводности и регистрирующее устройство. Сожжение проводят при равномерном давлении очищенного кислорода. Газы, содержащие СОг, перед выходом в насос проходят через адсорбционную трубку, наполненную ионообменным веществом леватитом, для удаления SO2. Для измерения электропроводности раствора применяют две ячейки — измерительную и сравнения, наполненные 0,0005 н. раствором NaOH. Газы, содержащие СОг, проходят через измерительную ячейку с постоянной скоростью. Измерительный прибор фиксирует разницу в значениях электропроводности раствора в измерительной ячейке и ячейке сравнения. При анализе образцов с высоким содержанием углерода предусмотрено смешивание газов с другим не содержащим СОг газом с целью понижения концентрации СОг. Прибор калибруют по стандартным образцам. Шкала прибора имеет несколько пределов. [c.25]

Растворенный кислород (кислород воздуха, всегда насыщающего исследуемые растворы) может восстанавливаться на индикаторных электродах (ртутном и платиновом) и тем самым мешать определению других веществ. Однако это же обстоятельство может быть использовано и для определения самого кислорода, поскольку диффузионный ток восстановления кислорода пропорционален его концентрации в исследуемом растворе. Вообще процессу восстановления кислорода посвящено очень много различных исследований, на основании которых разработаны разнообразные приборы, главным образом для автоматического контроля содержания кислорода в жидкостях — различных природных водах и рассолах, в биологических растворах, в воде аквариумов и т. д. Поскольку в основе этих методов лежат полярографические приемы, т. е. непосредственное измерение высоты волны восстановления кислорода, а не титрование его каким-либо раствором, то подробного описания этих методик в настоящей монографии не приводится. Данные о методах определения и соответствующей аппаратуре можно найти в монографиях и в ряде статей, в частности, в весьма обстоятельной работе Армстронга, Хеемстра и Кинчело , в которой приведены типичные вольт-амперные кривые восстановления кислорода на платиновом электроде, заимствованные из книги Кольтгофа и Лингейна , и даны схемы применяемой аппаратуры, калибровочные кривые и номограмма, облегчающая пересчет показаний гальванометра на содержание кислорода при различных температурах исследуемой жидкости. [c.237]

В 1938 г. был предложен новый метод непрерывного определения содержания кислорода в растворе, основанный на измерении проводимости. Он представляет собой разновидность так называемого полярографического анализа, нашедшего многочисленные применения в современной аналитической химии. В основном прибор представляет собой катод с малой поверхностью в растворе, в котором прохождение тока вызывает катодное восстановление растворенного кислорода до HgOg. Максимальный ток, который может переходить через кювету с таким анодом, определяется диффузным притоком кислорода к аноду и потому пропорционален концентрации кислорода. [c.260]

Для кулонометрического детектирования газохроматографических фракций последние пропускают через тонкие реакционные трубки, в которых они либо каталитически сжигаются с кислородом при 800 °С с образованием НС1 или SO2, либо восстанавливаются в токе водорода с образованием РНз или NH3. Полученные газы вводятся в кулонометрический детектор (фирма Дорманн) и поглощаются, полученные растворы оттитровы-ваются соответствующими реактивами (титрантами). Хлористый водород, поглощенный 75 /о-ной уксусной кислотой, осаждают ионами серебра, концентрация которых в растворе, измеренная на серебряном электроде, вновь восстанавливается в результате электролиза на серебряном аноде. Используемый для этого ток регистрируется в виде ников на самописце, как обычно в газовой хроматографии. Таким же образом можно определить, например, хлор в хлорорганических соединениях, даже в нанограммовьи количествах, а в специальных приборах в еще меньших количествах. [c.102]

Методика. Навеску тщательно измельченного образца смещивают с бензойной кислотой и помещают в бомбу Парра, содержащую 0,1 М раствор гидроксида натрия. Нагнетая кислород, создают в бомбе давление 28 МПа и поджигают ее содержимое. Через 15 мин-удаляют из бомбы оставшийся в ней раствор и, добавляя 0,25 М H2SO4, устанавливают в нем pH 5,2—-5,5. Прибавляют 1 М цитратный буферный раствор с pH (5,3. Стандартный раствор готовят таким образом, чтобы при добавлении его аликвотной части к анализируемому раствору концентрация фторид-ионов в последнем увеличилась приблизительно вдвое. Концентрацию фторида либо определяют непосредственно, применяя микропроцессорный иономер lonalyzer (модель 901), либо рассчитывают по изменению э.д.с., для измерения которой применяют прибор с погрешностью отсчета не хуже 0,1 мВ. [c.130]

Перекись водорода, Н2О2. Имеется ряд работ по оиределению плотности жидких водных растворов перекиси водорода при комнатной температуре, однако надежные исследования, относящиеся 1к области высоких концентраций перекиси, появились лишь с 1950 г. Основную трудность при измерениях плотности обусловливает появление пузырьков кислорода, выделяющихся из концентрированных растворов на поверхности деталей приборов. Только в работах [197, 209а, 228] приняты действенные меры для устранения этого явления. [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология