Стеклянный электрод механизм действия

Стеклянный электрод. Стеклянный электрод относится к мембранным электродам, механизм действия которых все еще не вполне установлен, однако имеется немало состоятельных объяснений причин функционирования стеклянных электродов в качестве водородных электродов. И хотя в данном случае отсутствуют электрохимические реакции окисления и восстановления компонентов, обусловливающие возникновение разности потенциала на поверхности раздела стекло — раствор, зависимость потенциалов стеклянных электродов от pH растворов вполне закономерно описывается уравнением, аналогичным уравнению Нернста. [c.60]

Вывод уравнения зависимости потенциала стеклянного электрода от pH основан на предположении равенства при равновесии электрохимических потенциалов водородных ионов в стекле и электрохимических нотенциалов ионов водорода в растворе. Такое предположение может быть сделано по отношению к любому электрохимическому равновесию на границе любых двух фаз, независимо от механизма действия электрода. [c.422]

Механизм действия стеклянного электрода объяснил Г. П. Никольский в 1951 г. на основе теории ионного обмена. Он показал, что между поверхностью мембраны стеклянного электрода и раствором, в который он погружен, происходит обмен ионов натрия (из стекла) на ионы водорода из раствора. Таким образом, достижение равновесия ионного обмена определяется соотношением концентраций ионов водорода и натрия в растворе и в стекле. В кислых и слабощелочных растворах равновесие сдвинуто в сторону почти полного замещения в стекле ионов натрия ионами водорода. В этих условиях стеклянный электрод работает как водородный. В слабощелочных растворах, наоборот, равновесие сдвинуто в сторону значительного замещения в стекле ионов ОНз " ионами натрия. Тогда стеклянный электрод работает как натриевый. [c.499]

Но само по себе изменение активности воды пе может быть причиной отклонения потенциала стеклянного электрода от водородной функции, если механизм действия стеклянного электрода не отличается от механизма действия водородного электрода. [c.431]

Применяя радиоактивные индикаторы и электроды, активированные горячими нейтронами в реакторе, Швабе и Даме [94] исследовали на стеклах различных составов кинетику ионного обмена между фазами раствора и стекла в щелочной области. Полученные ими результаты еще раз подтверждают общую концепцию о ионообменном механизме действия стеклянного электрода, которая объясняет не только его водородную функцию, но и щелочную ошибку. Они пришли к заключению, что активность ионов водорода постоянна и равна единице в набухшем слое, где электрод обладает [c.282]

О механизме действия стеклянного электрода судят иа основании изучения его поведения в щелочных и в кислых растворах. [c.830]

Вышесказанные наблюдения приводят пае к следующему представлению о механизме действия стеклянного электрода. На поверхности его, состоящей из почти чистой кремнекислоты, имеется подвижное равновесие адсорбированных ионов с ионами в растворе, обеспечивающее устойчивость его показаний. [c.36]

При разработке и создании подходящих электродов сравнения и индикаторных электродов для неводных потенциометрических титрований сталкиваются с серьезными трудностями. Например, известный всем стеклянный электрод, используемый для измерения pH в водной среде, погруженный в сильно основной неводный растворитель, дает неправильные результаты, так как механизм работы стеклянного электрода основан на существовании в поверхностном слое, примыкающем к стеклянной мембране, молекул воды в неводном растворителе эта вода удаляется вследствие обезвоживающего действия растворителя. Поэтому вместо стеклянного электрода используют сурьмяный электрод, электрод из нержавеющей стали и даже некоторые виды классического водородного газового электрода список электродов сравнения для неводных титрований включает насыщенный в воде каломельный электрод и некоторые неводные варианты каломельного электрода. [c.165]

Стеклянные электроды. Стеклянный электрод быстро и точно реагирует на любое изменение pH раствора на его работу не влияет присутствие окислителей и восстановителей в изучаемом растворе. Однако механизм действия стеклянного электрода отличается от механизма действия водородного электрода, так как его работа основана главным образом на реакции ионного обмена, а не на процессе переноса электронов. [c.414]

Механизм действия стеклянного электрода до конца не выяснен, однако доказано, что существенное значение имеет присутствие воды во внешнем и внутреннем слоях. [c.414]

Наиболее современные представления о механизме действия стеклянного электрода развиты в работах Б. П. Никольского. — Прим. перев. [c.414]

По современным воззрениям на механизм действия стеклянного электрода, его потенциал возникает в результате диффузионных процессов, протекающих на границе раздела фаз. Собственно электрод представляет собой электрическую цепь, составленную из двух источников э. д. с., возникающей на внешней Ех и внутренней вн поверх-1 ности шарика-мембраны. Величина Евн постоянная, так как внутренняя полость электрода залита раствором кислоты постоянной концентрации. Значение Е является функцией величины pH раствора, омывающего шарик с внешней стороны. Для осуществления электрического контакта с внутренней полостью стеклянного электрода применяется контактный электрод, обладающий постоянным потенциалом Е . Наконец, электрический контакт с контролируемой жидкостью достиг гается посредством вспомогательного электрода 2 с постоянной Э. д. с. сравн- [c.22]

Для изготовления стеклянного электрода применяют специальное стекло, содержащее 72% ЗЮг, 6—8% СаО, 20—22% МагО. Потенциал стеклянного электрода меняется линейно в зависимости от изменения величины pH. Стеклянный электрод непригоден для растворов с pH <1 (очень кислых) и pH > 9 (сильнощелочных). В щелочных растворах потенциал зависит от природы катиона, а в сильнокислых — от природы аниона. Механизм действия стеклянного электрода выяснен Б. П. Никольским в 1951 г. Между поверхностью мембраны стеклянного электрода и раствором, в который он погружен, происходит обмен ионами водорода (гидроксония) и ионами натрия (из стекла). Положение равновесия ионного обмена определяется концентрацией ионов водорода и натрия в растворе и стекле. В кислых и слабощелочных растворах равновесие сдвинуто в сторону почти полного замещения в стекле ионов натрия на ионы водорода. В этих условиях стеклянный электрод работает как водородный электрод. В сильнощелочных растворах, наоборот, равновесие сдвинуто в сторону почти полного замещения в стекле ионов водорода на ионы натрия. Тогда стеклянный электрод работает как натриевый металлический электрод. [c.604]

По вопросу о механизме действия стеклянного электрода кроме теории Никольского выдвинуты и другие теории, но почти все они, объясняя одно из свойств стеклянного электрода, не в состоянии объяснить другие. [c.82]

Взаимоотношения между гомогенным и гетерогенным катализом изучены лишь слабо главным образом потому, что элементы, способные дать начало обоим видам катализа, пе исследованы по всему интервалу переменных (например, pH и концентрации), определяюнгих состояние катализатора. В качестве катализатора, нри котором можно наблюдать переход от гомогенного механизма к гетерогенному, можно назвать железо. В кислом растворе реакция чисто гомогенная. Однако если увеличивать pH, начинает появляться коллоидное вещество и одновременно происходит изменение скорости (см. рис. 76 на стр. 440). При еще более высоких pH может наблюдаться образование макроскопического осадка, а также и другие кинетические изменения. На скорость катализа могут влиять и изменения физической формы (наличие носителя для катализатора, спекание катализатора или изменение кристаллической структуры). Хотя еще не вполне точно определен pH, при котором начинает появляться коллоидное вещество, не подлежит никакому сомнению факт перехода от гомогенного разложения к гетерогенному при повышении pH. Однако существуют еще значительные неясности по вопросу природы изменения механизма. В некоторых случаях оба вида разложения могут быть качественно объяснены одним и тем же механизмом, например циклическим окислением и восстановлением. В то же время образование комплекса или осаждение катализатора в коллоидном или твердом состоянии может определить т -долю от общего количества имеющегося катализатора, которая способна фактически участвовать в реакции и таким образом влиять на наблюдаемую скорость разложения. Такого рода случай комплексообразования встречается при катализе полимеризации действием перекисей [79]. При чисто гетерогенном катализе наблюдаемая скорость зависит от степени дисперсности твердого катализатора, так как эта дисперсность определяет размер поверхности, находящейся в контакте со средой. Наоборот, вполне возможно, что при переходе от гомогенной системы к гетерогенной коренным образом изменяется и характер реакции, которой подвергается перекись водорода, например ионный механизм может перейти в радикальный. Возможно, что при изменении условий имеется сравнительно тонкая градация в переходе от одного механизма к другому. При выяснении различий гомогенного и гетерогенного катализа нужно всегда учитывать возможное влияние адсорбции из раствора на гомогенный катализ. Так, одновалентное серебро, не обладающее каталитическими свойствами нри гомогенном диспергировании, легко адсорбируется стеклом [80]. В адсорбированном состоянии оно может нриобрести каталитические свойства в результате либо истинного восстаровления до металла, либо только поляризации [81]. Последующее использование поверхности стекла в контакте с более щелочным раствором также может активировать адсорбированное серебро. Это особенно заметно в случае поверхности стеклянного электрода. [c.393]

Хотя точный механизм действия стеклянного электрода несколько неясен, но его функционирование в качестве pH [c.136]

По современным воззрениям на механизм действия стеклянного электрода, его потенциал возникает в результате ионообменных диффузионных процессов, протекающих на границе раздела фаз стекло — раствор. [c.20]

Механизм действия стеклянного электрода связан с обменом ионами водорода между стеклянной пленкой и раствором подобно водородному электроду с той разницей, что стекло служит источником водородных ионов. Потенциал электрода может быть выражен в зависимости от актив- [c.162]

В соответствии с представлениями об ионообменном механизме действия стеклянного электрода [1], которые успешно применяются и к другим ионообменным электродам, на рис. 3—6 четко различаются три области зависимости от pH. [c.201]

Кроме того, ионизационный манометр действует как насос, уда.яяя газы по нескольким механизмам. Чистые поверхности электродов или стеклянные стенки могут адсорбировать некоторые газы. Манометр мон<ет работать как ионный насос, в котором ионы, образующиеся вне сетки, улавливаются отрицательно заряженными электродами или стенками. На нагретой нити может протекать процесс термической диссоциации при этом продукты диссоциации удаляются, связываясь стенками манометра или рекомбинируя на них. В количественной флеш-десорбционной спектрометрии важно вводить поправки па откачивание, и скорректирован- [c.233]

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]

Способность стеклянных электродов функционировать в качестве индикаторных на изменение pH тесно связана с содержанием воды в стекле, но роль этой воды в механизме действия электродов еще до конца не выяснена. Вода может способствовать движению ионов в стекле, понижая электрическое сопротивление, или снижать энергетический барьер переноса протонов из раствора в набухший слой . Вероятно как в сетке стекла, так и в растворе протон ассоциирует, по крайней мере, с одной молекулой воды. Однако миграция иона гидроксония в целом сквозь поверхность затруднена. Процесс заключается в переносе протона, а перенос электрона между стеклом и раствором обычно не происходит. Поэтому можно условно рассматривать стеклянный электрод как протод [32-34]. [c.266]

По механизму действия подобные электроды, по-видимому, вполне аналогичны обыкновенному стеклянному электроду. Только вместо ионов Н обменный слой поглощает здесь соответ ствующие катионы. [c.95]

В результате введения различных заместителей получен ряд новых препаратов пенициллина, не встречающихся в природе. Механизм действия недавно разработанных пенициллин-селективных электродов основан на реакции (16.1) [584, 585]. (3-Лактамаза пенициллина (пе-нициллиназа) иммобилизуется в тонкой мембране из полиакриламидного геля, отлитой по форме стеклянного рН-электрода и имеющей с ним хороший электрический контакт. При погружении электрода в водный раствор пенициллина (pH 6,4) иммобилизованный фермент гидролизует пенициллин с образованием соответствующей пеницил-лоиновой кислоты. Стеклянный электрод реагирует на ионы водорода, образовавшиеся при диссоциации кислоты, и, таким образом, потенциал электрода зависит от концентрации пенициллина в исследуемом растворе. [c.197]

В настоящее время для измерения pH чаще всего применяют стеклянный электрод с водородной функцией, изобретенный в 1909 году Габером и Клемен-севичем. Это стеклянная трубка, заканчивающаяся тоненькой мембраной из стекла точно определенного состава. Электрод (мембрану) погружают в раствор, pH которого измеряют. Внутри трубки находится раствор постоянного состава, в который погружена серебряная проволока, покрытая хлоридом серебра.Потенциал внутреннего хлорсеребряного электрода постоянен, так как внутренний раствор имеет постоянную концентрацию хлоридов (например, 0,1 М НС1). По механизму действия стеклянный электрод отличается от ранее рассмотренных, так как за его потенциал ответственна не окислительно-восстановительная реакция, а разность потенциалов на границе раздела фаз раствор - стеклянная мембрана. В контакте с водным раствором поверхностный слой стеклянной мембраны подвергается гидратации, происходят процессы ионного обмена между стеклом и раствором, а ионы водорода диффундируют внутрь гидратированного (гелеобразного) слоя стекла Благодаря этим явлениям устанавливается разность потенциалов между электродом и раствором, величина которой так же зависит от pH, как потенциалы ранее рассмотренных окислительно-восстановительных электродов. Стеклянный электрод для измерения pH является примером мембранных электродов. Дополнительное определение этого электрода "с водородной функцией" стало необходимым в последние годы, так как путем соответствующего подбора состава стекла мембраны стали получать электроды, например, с натриевой или калиевой функцией. Достоинством стеклянного электрода с водородной функцией является то, что в отличие от других типов электродов в случае его применения рН-метрическому измерению могут помешать лишь очень немногие вещества в исследуемом растворе. В табл. 2-4 приведена краткая характеристика рН-метрических электродов. [c.67]

Ф. Г. Прохоров и К. А. Янковский [6], развивая представление Н. П. Пескова о ионообменных сорбентах как о нерастворимых электролитах и представление Б. Н. Никольского о механизме действия стеклянного электрода как о результате образования двойного электрического слоя, дают следующее онределение катионообменной сорбции. [c.12]

Механизм действия стеклянного электрода не достаточно ясен. Теорию его де твия предложил Б. П. Никольский. Повидимому, скачок потеациала на границе между стеклом и исследуемым раствором возникает из-за того, что из стекла в раствор (или обратно) переходит не одинаковое количество катионов в анионов, вследствие чего на границе раздела элёктровейтраль-ность нарушается и возникает скачок потенциала. [c.432]