Стеклянный электрод водородная функция

Под потенциометрией понимается ряд методов анализа и определения физико-химических характеристик электролитов и химических реакций, основанных на измерении электродных потенциалов и электродвижущих сил гальванических элементов. Потенциометрические измерения являются наиболее надежными при изучении констант равновесия электродных реакций, термодинамических характеристик реакций, протекающих в растворах, определении растворимости солей, коэффициентов активности ионов, pH растворов. Особенно общирное применение нашли потенциометрические измерения именно при определении pH, которое является важнейшей характеристикой жидких систем. Для этого используют электрохимическую цепь, составленную из электрода сравнения и индикаторного электрода, потенциал которого зависит от концентрации (активности) ионов Н (так называемые электроды с водородной функцией). К таким электродам относятся, например, рассмотренные ранее водородный и стеклянный электроды. [c.264]

Схематически стеклянный электрод с водородной функцией можно записать так [c.244]

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]

Метод заключается в титровании испытуемого продукта раствором щелочи с индикаторным стеклянным электродом. Потенциал стеклянного электрода является функцией концентрации водородных ионов в растворе и определяется по отношению к электроду сравнения, потенциал которого в процессе титрования остается постоянным. Электродвижущая сила (ЭДС) такой электродной системы измеряется с помощью рН-метра-милливольтметра (рН-340, ЛПМ.-60М, ЛПУ-01), высокоомного потенциометра или цифрового вольтметра с ценой деления шкалы не более 5 мВ. Титрование проводят до скачка потенциала в точке эквивалентности или при отсутствии последнего — до значения ЭДС, установленного по буферному раствору. [c.50]

Недостаточно полное соответствие показаний стеклянного электрода водородной функции становится особенно заметным в [c.184]

Примечание. Для выполнения работы можно также использовать потенциометр со стеклянным электродом или любой другой потенциометр с электродом, обладающим водородной функцией (см. работы 44, 46 и 47). [c.179]

Стеклянный электрод с водородной функцией схематически записывается следующим образом [c.255]

Недостаточно полное соответствие стеклянного электрода водородной функции становится особенно заметным в щелочных или сильнокислых растворах. В этих условиях потенциал стеклянного электрода не является линейной функцией pH и, кроме того, изменяется во времени. Ошибка положительна в щелочных растворах, содержащих ионы натрия и другие катионы, и отрицательна в концентрированных растворах кислот . Отклонения в щелочных [c.260]

Соответствие изменения потенциала стеклянного электрода изменению потенциала водородного электрода (водородная функция) выражается обычно в вольтах или милливольтах на единицу pH. Если El и Е2 представляют собой значения э. д. с. элемента (X. 1) в растворах, pH которых обозначены рН] и рНг, соответственно, то количественное выражение водородной функции i pH дается уравнением [c.259]

В главе IV большое внимание было уделено использованию окислительного напряжения при изучении протолитических процессов, протекающих в органических окислительно-восстановительных системах, и показана предпочтительность во многих случаях этой величины по сравнению с окислительным потенциалом. Необходимое условие, позволяющее использовать окислительное напряжение — проведение процессов в гальваническом элементе без жидкостного соединения, составленном из окислительно-восстановительного и водородного или стеклянного (с водородной функцией) электродов. Окислительное напряжение можно применять для исследования протолитических процессов в неорганических окислительно-восстановительных системах, к которым относятся гидролиз, образование смешанных комплексов, включающих гидроксильные группы, диссоциация (протонизация) координированных лигандов. В разделе V.5 мы использовали окислительное напряжение для выяснения возможности образования бисульфатного комплекса Fe (III). [c.180]

Следовательно, в нейтральных и слабокислых растворах электрод приобретает функцию водородного электрода, В очепь кислых растворах активность ОН мала по сравнению с величиной КаЛа- и стеклянный электрод приобретает анионную функцию [c.437]

Стеклянный электрод. Этот электрод в настоящее время получил самое широкое распространение. Для изготовления стеклянного электрода применяют стекло определенного химического состава. Одной из наиболее часто употребляющихся форм стеклянного электрода является стеклянная трубка, заканчивающаяся тонкостенным шариком. Шарик заполняют раствором НС1 с определенной концентрацией ионов Н+, в который погружен вспомогательный электрод (например, хлорсеребряный). Иногда стеклянные электроды изготовляют в виде тонкостенной мембраны из стекла, обладающего водородной функцией. Мембрана припаивается к концу стеклянной трубки (рис. 63). [c.242]

Индикатор 0,5%-ный раствор метилового фиолетового а-СНзСООН в точке эквивалентности синяя окраска переходит в сине-зеленую. Соотношение концентраций титруемого раствора и титранта примерно 1 10. 3. Составить гальванический элемент из стеклянного индикаторного электрода с водородной функцией и насыщенного каломельного электрода сравнения (см. работу 47).. [c.181]

Таким образом, в зависимости от сорта стекла (точнее, от размера константы обмена) стеклянный электрод может обладать водородной и металлической функцией. [c.244]

Соляная кислота. Средний коэффициент активности y h i определяют с помощью гальванических элементов, включающих хлорсеребряный и водородный электроды и хлорсеребряный электрод и стеклянный электрод с Н+-функцией, т. е. элементов [c.575]

Таким образом, ошибки стеклянного электрода в щелочной области являются результатом обмена водорода в стеклянной мембране на катионы из раствора. В результате электрод приобретает смешанную катионно-водородную функцию, а при полном насыщении поверхности катионами он превращается в электрод, обратимый к ионам тех металлов, которыми он насыщен. [c.430]

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]

В возникновении водородной функции и отклонениях от нее в определенных щелочных растворах большую роль играет обмен ионов щелочных металлов, находящихся в промежутках кремний-кислородной решетки, на ионы из раствора, в который погружен стеклянный электрод. Стеклянный электрод отличается от рассмотренных ранее электродов тем, что в соответствующей ему электродной реакции не участвуют электроны. Электродная реакция сводится здесь к обмену ионами водорода между двумя фазами —раствором и стеклом [c.18]

Здесь следует отметить, что для твердых мембран названные требования находятся в противоречии и удовлетворить их трудно, поэтому большинство мембранных электродов имеют ограниченные области обратимости (низкую селективность). Например, ионы Са + и Mg + связываются поверхностными слоями стекла гораздо прочнее, чем однозарядные Ыа+ и К+, но при этом становятся практически неподвижными, и стеклянных электродов с удовлетворительной функцией двузарядных катионов получить не удается. Лишь для ионов Н+ высокая избирательность их поглощения стеклом не сопровождается потерей подвижности, причиной чего могут служить особые механизмы переноса протонов в твердых телах. В силу отмеченного обстоятельства стеклянные электроды с водородной функ- [c.548]

Отклонение от водородной функции стеклянного электрода определяется сортом стекла и отношением активностей ионов водорода и металла в растворе. Такое отклонение носит название "щелочной или кислотной ошибки " стеклянного электрода. [c.97]

Окислительное напряжение может быть измерено с помощью гальванического элемента без переноса, включающего стеклянный электрод с водородной функцией [c.610]

Таким образом, в зависимости от сорта стекла и, следовательно, от константы обмена стеклянный электрод может характеризоваться либо водородной функцией, либо металлической. [c.255]

Водородная функция стеклянного электрода связана с составом стекла, его гигроскопичностью, химической устойчивостью и толщиной мембраны. При подготовке стеклянного электрода к работе происходят гидратация и набухание поверхностного слоя мембраны. Гидратация мембраны оказывает заметное влияние на водородную функцию электрода чем больше гидратация мембраны, тем в большей степени водородная функция приближается к идеальной. [c.255]

Каломельно-стеклянная цепь, В этой цепи стеклягшый электрод с водородной функцией является индикаторным электродом, а каломельный— электродом сравнения. На рис. 70 показана простейшая схема элемента со стеклянным электродом, которая условно записывается так [c.252]

На стабильность водородной функции электрода заметное влияние оказывает так называемый потенциал асимметрии. Если по обе стороны стеклянной мембраны помещен один и тот же раствор, в который опущены одинаковые вспомогательные электроды, то в такой ячейке будет возникать небольшая разность потенциалов. Поскольку потенциалы двух вспомогательных электродов равны по значению и противоположны по знаку, эта разность потенциалов должна быть обусловлена неодинаковыми свойствами поверхностных слоев мембраны, т. е. ее асимметрией. [c.255]

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]

Потенциал асимметрии меняется со временем и поэтому влияет на водородную функцию стеклянного электрода, однако большим и внезапным изменениям он не подвержен. В принципе, он может рассматриваться как некоторая константа измерительного прибора. Именно поэтому стеклянный электрод перед измерением pH исследуемого раствора предварительно калибруют по стандартным буферным растворам, pH которых известен. В силу особенностей стеклянного электрода, а точнее мембраны, он требует определенного хранения и ухода. Для получения наиболее точных результатов новые или оставшиеся сухими электроды перед употреблением следует вымачивать в течение 1...2ч или даже оставлять в растворе на всю ночь. При этом электроды, предназначенные для измерения в растворах, где pH меньше 9, могут быть вымочены в воде или фосфатном буферном растворе (рНб,81). Электроды, которые употребляются исключительно в шелочных растворах, необходимо вымачивать в буферных растворах с большим значением pH. При работе необходимо следить, чтобы рН-чув-ствительный конец электрода не подвергался сильным механическим воздействиям. Стеклянные электроды нельзя погружать в хромовокислые растворы или в растворы других дегидратирующих агентов. [c.256]

Определение pH растворов. К числу наиболее распространенных приложений прямой потенциометрии относятся задачи по определению pH раствора. Основным индикаторным электродом при этом является стеклянный электрод с водородной функцией. Потенциал этого электрода описывается уравнением (10.15), которое можно записать в виде [c.264]

Дол и Кратц [7, 8] написали превосходные подробные монографии о свойствах и применении стеклянных электродов. Книга Кратца представляет собой обзор исследований, выполненных к 1948 г., а позднее, в менее обширной работе обсуждаются наиболее важные заключения, полученные по этому вопросу к 1960 г. [9, 10]. В данной главе сделана попытка описать в общих чертах свойства, которые непосредственно обусловливают применение стеклянных электродов в рН-метрии, и дан обзор работ, в которых рассматривается механизм проявления стеклянным электродом водородной функции. [c.258]

Вполне естественно, что должна быть определенная зависимость между активностью воды и активностью кислоты в растворах кислот. Но может ли потенциал стеклянного электрода являться функцией непосредственно активности воды На рис. 8 отображена графическая зависимость потенциала стеклянного электрода от lgaнo растворах ортофосфорной кислоты. Общий вид кривой подобен вышеприведенным, но именно в той области концентрации кислоты, где начинается отклонение стеклянного электрода от водородной функции, наклон приведенной кривой составляет около 300 шУ на 1 lg Активности воды для 1 н. и 25 н. фосфорной кислоты (т. е. до точки перегиба) разнятся между собой всего на 0.43 единицы, в то время как активность фосфорной кислоты для этих растворов соответственно равнаО.29 и 138.12,т. е.разность между ними составляет 137.83 единицы. [c.177]

Электродами сравнения при измерении pH обычно служат каломельный или хлорсеребряный. В качестве индикаторного электрода могут применяться водородные, хингид-ронные и металлоксидные электроды. Однако наиболее удобным для измерений в суспензиях хлоропластов является стеклянный электрод, состоящий из трубки, которая заканчивается тонкостенным полым шариком из специального стекла. Внутренняя часть электрода заполнена раствором с определенной концентрацией Н+, в который помещен хлорсеребряный электрод. Шарик из специального стекла проницаем для Н+ и способен к обмену ионов натрия или лития, входящих в его состав, на Н+ из наружного раствора. Поэтому на внутренней и наружной поверхностях шарика устанавливается ионное равновесие, определяющее потенциал обеих поверхностей. Так как состав раствора внутри шарика остается постоянным, потенциал стеклянного электрода является функцией величины pH исследуемого раствора. Между поверхностью стекла и исследуемым раствором разность потенциалов Е определяется активностью Н+ в растворе [c.172]

Конечную точку титрования в реакции нейтрализации определяют при помощи электрода, потенциал которого зависит от концентрации ионов водорода водородного, хингидронного, стеклянного, сурьмяного и т. п. В конечной точке титрования происходит резкое изменение потенциала электрода, характер которого зависит от константы диссоциации кислоты и основания и от концентрации раствора. Разработаны методы дифференциального потенциометрического титрования, когда фиксируется не потенциал электрода в функции от количества титранта V, а зависимость А.Е1АУ от V. В точке эквивалентности АЕ1АУ максимально. [c.229]

Выполнение работы. 1. Приготовить неводный раствор кислоты или нескольких кислот. Использовать муравьиную, уксусную, бензойную, /г-оксибензойную, пикриновую, хлористоводородную, азотную, серную или другие кислоты. Растворителем кислоты может служить смесь этилового спирта и воды в соотношении 1 1 (по объему) спирто-бензольная смесь (1 9) диметилформамид ацетонитрил или пиридин. 2. Приготовить раствор титранта гидроокиси калия, гидроокиси натрия или четвертичного аммонийного основания, например ( 2Hs)4NOH в соответствующем растворителе. Концентрация титранта (установить ее по водному раствору НС1, приготовленному из фиксанала) должна быть примерно в 10 раз больше концентрации раствора кислоты. 3. Составить гальванический элемент из индикаторного стеклянного электрода с водородной функцией и насыщенного каломельного электрода сравнения (см. работу 47). 4. Выполнить титрование (см. стр. 177) и провести все рас- [c.180]

В переходных областях (2 и 4) стеклянный электрод имеет смешанную катионно-водородную функцию (4) и соответственно водородноанионную функцию (2). [c.438]

Из материала, изложенного в этом разделе, следует, что поведение стеклянного электрода как в кислой, так и в щелочной областях подобно и объясняется ионным обменом. Отклонения от водородной функции в щелочной области объясняются адсорбцией поверхностью стекла катионов, соответ-втвенно отклонения в кислой области объясняются адсорбцией поверхностью стекла анионов. Адсорбция катионов и анионов происходит по ионообменному механизму. [c.439]

М. Дол, пользуясь квантовомеханическим методом, разработал свою теорию стеклянного электрода. Дол полагает, что в с тличие от водородного электрода, через стеклянную мембрану проникает ион водорода вместе с гидратной оболочной. Конечные уравнения Дола полностью совпадают с уравнением Никольского (VII, 28). Отклонение потенциала электрода от водородной функции в кислой среде, по Долу определяется выражением [c.195]

Б. П. Никольский И Т. А. Толмачева изучили влияние состава стекла на свойства стеклянного электрода. Эти работы показали, что присутствие в стекле окислов бора и алюминия вызывает сильные отклонения потенциала от водородной функции (VII, 28), так как эти добавки упрочняют связь Na -noHOB в стекле и ослабляют связь ионов водорода. [c.195]

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]

Стеклянный электрод. Действие стеклянного электрода основано на возникновении разности потенциалов между тонкой стеклянной пленкой и водными растворами с определенной концентрацией (активностью) водородных ионов. Водородная функция стеклянного электрода, т. е. зависимсйть разности по- [c.470]

Водородная функция большинства стеклянных электродов нарушается как в кислой, так и в щелочной области. Ошибка электродов (дЕ) может быть положительной (в концентрироваппых растворах с большим содержанием щелочных и щелочноземельных катионов) и отрицательной (нри низких значениях pH). Положительное значение дЕ означает, что реакция стеклянного электрода на изменение pH дает значения ЭДС ниже, чем нри идеальной водородной функции. [c.199]

Очевидно, что идеальную водородную функцию (Лрн) имеет стеклянный электрод, поведение которого при изменении активности ионов водорода точно соответствует поведению стандартного водородного электрода. При этом Лрн характеризуется величиной 2,303КТ1Р, т.е. 0,05915 В при 25 °С. К сожалению, пока не существует стеклянных электродов, которые имели бы идеальную водородную функцию в любых растворах и во всем диапазоне pH. Условно водородную функцию стеклянного электрода характеризуют с помощью поправочного множителя Рпопр, который меньше или равен единице. Большинство современных стеклянных электродов в среднем диапазоне pH имеют р опр > 0,995. [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология