Стеклянный электрод натриевая функция

Типы ионоселективных электродов. Стеклянный электрод по структуре занимает промежуточное положение между жидкими и твердыми мембранами. Стеклянные электроды были первыми ионоселективными устройствами, над которыми в течение последних тридцати пет ведутся интенсивные исследования с целью создания новых практически ценных сортов стекла в качестве электродного материала. Было разработано большое число разного состава стекол, обладающих водородной функцией, несколько стекол с натриевой функцией, а также селективных к таким ионам, как К, Tit s , Стекла для [c.49]

В практике иногда используют упрощенные варианты схем, в которых вместо съемки полных кривых ограничиваются титрованием до какого-либо наперед заданного значения pH. В качестве индикаторных электродов при потенциометрическом титровании наиболее часто применяются стеклянные электроды с водородной и натриевой функциями, хингидронный электрод, хлорсеребряный электрод — при определении хлорид-иона, платиновый электрод — при титровании окислительно-восстановительных систем и др. [c.264]

В таких щелочных растворах стеклянный электрод работает как катионный электрод. Натриевая функция стеклянного электрода послужила основанием для разработки натриевого стеклянного электрода, пригодного для измерения активности натриевых ионов уже при низких pH. Потенциал стеклянного электрода в щелочной области линейно зависит от pH. Это является результатом того, что если pH в щелочной области обусловлен только растворенной едкой щелочью, то активность ионов щелочного металла равна активности ионов ОН (як+ = Дон-)- [c.427]

В этом случае стеклянный электрод приобретает металлическую (натриевую) функцию. [c.51]

Отклонения от водородной функции для иона магния равны нулю, для ионов аммония и бария они невелики, а для ионов лития и калия составляют соответственно 1/2 и 1/5 натриевой функции. На рис. 98 показано влияние природы катиона на потенциал стеклянного электрода. [c.200]

Выполнение работы. Провести работу аналогично работе 49. Вместо стеклянного электрода (катионитовой мембраны) с натриевой функцией применить электрод (анионитовую мембрану) с хлорной функцией. [c.177]

Работа 9. Определение pNa с помощью стеклянного электрода с натриевой функцией [c.584]

В щелочных растворах, содержащих ионы щелочных металлов, стеклянный электрод приобретает натриевую функцию, т. е. он реагирует на изменение концентрации ионов натрия. Поэтому, измеряя pH в щелочных растворах, необходимо вносить экспериментальные поправки на содержание этих ионов в ]>астворе. [c.472]

Натриевая ошибка стеклянных электродов оказывается связанной с силами взаимодействия атомов кислорода в сетке стекла и щелочными или щелочноземельными ионами в промежутках сетки. Координационное число иона лития, вероятно около четырех, и этот факт может объяснить хорошо известные преимущества лития в уменьшении щелочной ошибки стекол с водородной функцией. Литию требуется для стабильности только четыре кислорода, кроме того, прочно связанные в решетке ионы лития имеют малую тенденцию к обмену на другие, большие по размеру катионы из раствора . [c.263]

Первая попытка более строгого исследования натриевой функции стеклянных электродов была предпринята Б. П. Никольским и Т. А. Толмачевой [10]. [c.320]

Чтобы по возможности строго судить, соответствуют ли изменения потенциала стеклянного электрода функции натриевых электродов, были приняты во внимание изменения коэффициентов активности ионов натрия -в растворах. Значения последних принимались численно равными средним коэффициентам активности электролитов, в которые входят ионы натрия. Расчеты показали, что зависимость потенциала стеклянного электрода от логарифма активности ионов натрия в растворе приближается к линейной. Однако рассмотренная выше нормировка коэффициентов активности ионов была принята произвольно, а поэтому доказательство натриевой функции стеклянных электродов, данное в этой работе, не может считаться термодинамически строгим. К тому же в работе Б. П. Никольского и Т. А. Толмачевой, как и во всех других упомянутых работах, не учитывалось изменение диффузионных потенциалов. [c.321]

Как показано в работе [И], авторы допускали ошибку при обработке экспериментальных данных. Тем не менее, появление этих работ свидетельствовало о том, что натриевая функция стеклянных электродов не была доказана так же убедительно, как их водородная функция. [c.321]

Многими работами показано, что в растворах, где стеклянные электроды не проявляют себя как водородные электроды, потенциал их может зависеть от концентрации ионов щелочных металлов. Характер этой зависимости в общем согласуется с предположением о появлении у стеклянных электродов при определенных условиях функции металлических электродов. Но это предположение не было проверено достаточно точным и строгим экспериментальным методом. В работах по исследованию натриевой функции стеклянных электродов не было произведено непосредственное сравнение поведения стеклянных и натриевых электродов. Также не сравнивалось поведение в растворах стеклянных и других металлических электродов. В этих работах обычно использовались элементы с диффузионными потенциалами, что помимо неопределенности, вносимой изменением этих потенциалов при переходе от одних растворов к другим, не позволяло производить достаточно строгие расчеты с использованием коэффициентов активности электролитов. В большинстве работ изменения коэффициентов ак тивности и не учитывались. [c.321]

Такое термодинамически строгое доказательство наличия натриевой функции стеклянных электродов было проведено М. М. Шульцем в кандидатской диссертации, защищенной в 1951 г., и опубликованной в 1953 г. [II]. Было проведено непосредственное экспериментальное сравнение поведения стеклянных электродов с водородным и амальгамным натриевым электродами. Измерения производились в элементах без переноса, в широкой области pH. Исследованию были подвергнуты как рН-метрические стеклянные электроды типа Корнинг 015, так и электроды из стекла типа Иена 59 , а также электроды из стекол с широкой областью перехода водородной функции к натриевой. [c.321]

В работе [II] был также установлен важный для теории стеклянного электрода факт разность потенциалов между стеклянным и водородным электродами, находящимися в одном и том же растворе, однозначно определяется отношением активностей Н+ и Ыа+ в растворе. В этой работе было показано отсутствие специфического влияния анионов на натриевую функцию стеклянного электрода. [c.322]

Стеклянные электроды с натриевой и другими металлическими функциями в настоящее время уже широко распространены в самых различных областях науки и практики. [c.328]

Только после того, как была строго доказана натриевая функция стекол и предложены первые практические рецептуры, стеклянные электроды с металлической функцией стали все более широко использоваться в различных исследованиях сначала у нас (1955 г.), а затем и за рубежом (1957 г.). [c.328]

Физическая и аналитическая химия. В работе [65] были определены коэффициенты активности хлорида натрия в водно-метанольном растворителе и показано, что на стеклянные электроды в области их натриевой функции не действует специфически изменение природы растворителей, в отличие от наблюдаемого ранее в области водородной функции [66—68]. В дипломных работах, выполненных в ЛГУ под руководством М. М. Шульца, давление паров воды над насыщенными трехкомпонентными растворами солей рассчитывалось методом третьего компонента [69] по данным для э. д. с. элемента [c.329]

На кафедре физической химии ЛГУ им. А, А. Жданова стеклянные электроды с натриевой функцией широко применяются в работах по изучению ионообменных процессов и свойств ионитовых мембран, проводимых под руководством Е. А. Матеровой и Б. П. Никольского. [c.329]

В сборнике [90] помещена методическая статья по применению стеклянных электродов с натриевой функцией. [c.330]

Натриевая функция стеклянного электрода послужила основанием для разработки натриевого стеклянного электрода, пригодного для измерения активности натриевых ионов уже при низких pH. [c.507]

Отклонение от прямой зависимости кривой Е — pH в щелочном растворе объясняется переходом водородной функции стеклянного электрода в натриевую, или, другими словами, тем, что главная роль в переносе тока через стекло переходит от иона № к Ка+. Согласно исследованиям Н. А. Измайлова и А. М. Александровой, отклонения кривой Е— pH в сильнокислых растворах также имеют место, но она проходит через минимум. [c.216]

Приготовление стеклянного электрода с натриевой функцией. [c.158]

Шульц М. М. Исследование натриевой функции стеклянных электродов. — Уч. зап. Ленингр. ун-та, 1953, JV 169. Сер. хим. наук, вып. 13, с. 80—156. [c.216]

Метод определения концентрации ионов натрия при помощи стеклянного электрода с натриевой функцией [1, 2] применим к природным водам любого состава с суммой ионов до 5—6 г/л. Применение метода не встречает принципиальных затруднений и при определении натрия в водах с более высокой минерализацией (морская вода, рапа, маточные рассолы и т. п.) благодаря возможности их разбавления. [c.22]

Первые стеклянные электроды для практического измерения pH в растворах были предложены в 20-х гг. Юзом [6], Мак-Иннесом и Долом [7], Никольским [8] и Шульцем [9] с сотр. В 50-х гг. появились стеклянные электроды с функциями ионов щелочных металлов, из которых наибольшее практическое значение имеет натриевый стеклянный электрод. К этому же времени относятся многочисленные попытки получения ионоселективных электродов на основе различных минералов и коллодия, ионообменных смол [10]. Перечисленные работы внесли значительный вклад в область электрохимии мембран, но в отношении получения электродов с высокой селективностью привели только к отдельным успешным решениям (мемб- [c.5]

Стеклянный электрод с натриевой функцией хранят в 0,1 m растворе Na l. [c.177]

Измерения в методах катионометрии и анионометрии производятся с использованием как стеклянных электродов, обладающих водородной, натриевой или калиевой функциями, так и новых ионо-селективных электродов с мембранами из твердых или жидких ионитов, с гетерогенными мембранами и с мембранами из монокристаллов. [c.8]

Материал мембраны может быть либо жидким, либо твердым. Наиболее часто применяют мембраны из специального стекла. Толщина мембраны порядка 0,1 мм. При соприкосновении с водным раствором поверхность стекла до глубины около 10" мм превращается в гидратированный гель. Натриевые ионы геля способны обмениваться с находящимися в растворе ионами гидроксония. Через негидратирован-ный слой стекла ионы гидроксония все же проходить не могут. Однако оказывается, что через этот слой передаются заряды и возникает мембранный потенциал. Для образования разности потенциалов неважно, какими ионами и каким образом через мембрану передаются заряды, важно, что они передаются. Но так как заряды первоначально принадлежали ионам гидроксония, электродная функция стеклянного электрода зависит от pH в растворе 2 [c.265]

В сильнощелочных растворах, где концентрация ионов водорода невелика, происходит обмен между металлическими катионами стекла и раствора и стеклянный,электрод становится обратимым для катионов металла. Если взять стеклянный электрод, изготовленный из натриевого стекла, то функция фстекл = /(рН) для такого электрода может быть изображена двумя прямыми линиями она неопределенна лишь в области средних фН (рис. 33). При больших pH величина фстекл определяется концентрацией ионов На+. Ионы Ыа+ в стекле вместе с силикатными ионами образуют подобие неправильной кристаллической решетки. При удалении из этой решетки Ма+-иона его место может быть занято другим катионом. [c.201]

Хорошо известно, что на водородную функцию электрода заметное влияние оказывает содержание воды в стеклянной мембране. Габер и Клеменсиевич [2] показали, что электроды, сохранявшиеся сухими, обнаруживают плохую водородную функцию. Некоторые электроды, соверщенно лишенные водородной функции, вновь приобретали ее после обработки перегретым водяным паром под давлением. Мак-Иннес и Бельчер [12] установили, что электрическое сопротивление стеклянных электродов при 25° С после 10-дневного их высушивания над фосфорным ангидридом возрастало на 230% по сравнению со средней величиной сопротивления для этой температуры. После погружения этих электродов в воду сопротивление медленно возвращалось к своей первоначальной величине. Перли [21] обнаружил, что электроды из некоторых литиево-силикатных стекол меньше подвержены действию высушивающих агентов, чем электроды из стекла Корнинг 015. Как известно, литиевые стекла адсорбируют лишь одну девятую часть воды по сравнению с калиевыми и натриевыми стеклами [22]. [c.264]

Уравнения Дола и Никольского хорошо применимы для описания поведения стеклянного электрода как в области водородной функции, в которой электрод работает без ошибки, так и в той области, где заметно проявляется натриевая функция, т. е. когда Капа много больше, чем н [уравнение (X. 18). В так называемой переходной области, где на поведение электрода влияют ионы и водорода, и натрия, это уравнение мало пригодно. Пытаясь устранить этот дефект, Б. П. Никольский изменил свое первоначальное предположение о том, что все коэффициенты активности в стеклянной фазе равны единице. Приняв, что коэффициент активности иона натрия в стекле равен единице, в то время как для иона водорода он может изменяться, Б. П. Никольский вывел уравнение с двумя эмпирическими параметрами [93]. В противоположность этой точке зрения Лендьел с сотрудниками [101] предположили, что изменение в составе набухшего слоя стекла изменяет коэффициент активности одного только иона натрия, в то время как для водорода он остается постоянным. Они смогли учесть наблюдаемую в переходной области щелочную ошибку с помощью уравнения с тремя соответствующими константами. [c.282]

Соответствующей модификацией состава катионная функция стекол может быть улучшена и практически становится возможным изготовление стеклянных электродов для измерений концентрации щелочных ионов [121, 122]. Эйзенман, Рудин и Кесби исследовали катионную функцию натриевых алюмосиликатных стекол в широком диапазоне составов. Некоторые из стекол, содержащие 18 мол.% АЬОз, обладали высокой специфичностью к ионам натрия. Для одного из таких стекол отношение, характеризующее специфичность к иону натрия по сравнению с ионом калия, составляло 250 1. Наилучший состав стекла таков 11 мол.% ЫаоО, 18 мол.% АЬОз, 71 мол.% 5102. Высокая температура плавления (1600°С) делает это стекло трудным для выработки. [c.286]

Однако после этих исследований появились работы, в которых оспаривалась справедливость предположения о наличии натриевой функции у стеклянных электродов, очевидно, в силу того, что оно не было достаточно строгим. Так, в большой серии работ Хабберда с сотрудниками (см. настоящую монографию, глава X) ставилось под сомнение наличие натриевой функции у стеклянных электродов, изготовленных из раз 1ичных по составу стекол. [c.321]

Было подтверждено установленное ранее соответствие между изменениямй потенциалов водородного и стеклянных электродов из всех стекол в сильнокислых растворах, а для стекла типа Корнинг 015 — в широкой области pH. Тем самым была подтверждена водородная функция стеклянных электродов. Для всех стекол в сильнощелочных растворах, а для стекла Da также в умереннокислых и слабощелочных было установлено соответствие поведения натриевого [c.321]

Начатые в 1955 г. систематические исследования зависимости электродных свойств стекол от состава [25, 31—38] и упомянутые статьи Эйзенмана 1957— 1962 гг. стимулировали ряд работ по созданию и изучению свойств стекол с металлическими функциями. Среди них в нашей работе [19] на большом числе разных по составу натриевых стекол было показано удовлетворительное согласие величин э. д. с. элементов без переноса, составленных из стеклянных и хлорсеребряных электродов в широком интервале отношений активности Na i и КС1, с величинами э. д. с., рассчитанными по простой ионообменной теории. Расхождение между экспериментальными и теоретическими значениями э. д. с. не превышало 5—6 мв, а в большинстве случаев составляло не более 2 мв. Это позволяет характеризовать специфичность натриевой функции стекол, а также и обменной калиевой функции, константой обмена ионов Kn k, так как значениями этой константы будет с достаточной точностью определяться интервал отношений концентраций (активностей) Na+ и K в котором проявляется стеклом натриевая или калиевая функция. В обсуждаемой работе для большого числа стекол разных силикатных систем систематически исследована зависимость специфичности металлических функций (натриевой и калиевой) от состава стекол. В исследования были включены стекла состава NasO—R,,0 —SiOa [где R-это В, Al, Ga, Fe(III), Sn(IV)]. Эти стекла, как мы показали в других работах, обладают натриевой функцией при pH 4 и выше [35—39]. [c.324]

Стеклянные электроды из стекла № 13 использовали в качестве вспомогательных при исследовании сульфатной, ацетатной и галогенной функций анио-нитовых мембран (см. например [75]) и их гидроксильной функции в растворах NaOH [76, 77], а также при определении натриевой функции катионитовых мембран в растворах нитратов, сульфатов, ацетатов и салицилатов натрия [78] и их серебряной и литиевой функций. В последнем случае применялось литиевонатриевое стекло, описанное в работе [79]. Стеклянные электроды из стекла № 13 использовали также для определения активности Na+ при исследовании свойств органических [80] и неорганических (цирконил-фосфатных) [81] ионитов. [c.329]

Натриевая функция стемянного электрода была установлена Никольским и Толмачевой. Эти исследования послужили основанием Никольскому и Шульцу для разработки натриевого стеклянного электрода, пригодного для измерения активности натриевых ионов уже при низких pH. [c.836]

Таким образом, мембранные электроды, изготовляемые из порошка ионообменной смолы и связующего (полистирола, полиметилметакрилата), можно применять в качестве водородных и натриевых электродов в чистых растворах соответствующих электролитов и, в известных пределах, в смешанных растворах. В качестве водородных электродов можно применять мембраны из всех исследованных сульфосмол, фосфорилированной смолы РФ и карбоксильной смолы КФУ. При этом для расчета активности можно пользоваться теоретическим уравнением. При работе с электродами, которые дают не теоретическую водородную функцию (КРФФУ, КМД, КН, КМТ), необходима предварительная калибровка по растворам с известной концентрацией, как это делают для стеклянного электрода. В качестве натриевых электродов можно применять электроды из смол, дающих теоретическую натриевую функцию (СБС, КУ-2, СДВ-3, КРФФУ, КБ-4) или близкую к теоретической функцию (МСФ, РФ, КФУ, КМД)- Электроды из карбоксильных смол КН и КМТ имеют способность терять натриевую функцию и переходить частично к водородной при длительном вымачивании в растворе Na l [6]. Этот факт объясняется их обменными [c.148]