Ионообменный теория

В настоящее время кроме ионообменных теорий поведение стеклянных электродов объяснено на основе жидкостно-мембранной концепции, предусматривающей наличие в стекле анионных узлов - вакансий в качестве дискретных лигандов для переноса катионов. В свете этих представлений выведено уравнение мембранного потенциала стеклянного электрода [c.51]

Впервые на примере стеклянного электрода была разработана наиболее систематично ионообменная теория мембранных электродов. Эта теория исходит из предположения, что мембранный потенциал возникает в результате установления равновесия ионообменного процесса, протекающего между раствором и мембраной. Если в обмене участвует определенный вид ионов, то потенциал на границе раздела мембрана - раствор является функцией состава раствора и мембраны и выражается в соответствии с теорией Нернста [c.43]

Такое поведение стеклянных электродов можно объяснить на основе представлений об ионообменной природе взаимодействия электродных стекол с растворами. Первые предположения об обмене ионов между стеклом и раствором были высказаны Горовицем и Шиллером [2, 3]. Сходные представления легли в основу вывода уравнения для потенциала стеклянного электрода Дола [4], которое обсуждается в монографии (стр. 280). Ионообменная теория получила термодинамическое обоснование в работе Б. П. Никольского [5]. В дальнейшем она была развита как в исследованиях Б. П. Никольского с сотрудниками, так и в трудах других исследователей. [c.303]

Представленное уравнение имеет универсальный характер и однозначно приемлемо при описании как твердо-, так и жидко-фазных мембран, объединяет в себя и все варианты ионообменных теорий. Так, при "Г = 1 перенос заряда в стекле происходит исключительно по вакансионному механизму. Другой случай реализуется при Г = 0,5, когда диффузионный потенциал ста- [c.51]

В идеальном случае, когда оказываются выполненными все условия, лежащие в основе ионообменной теории ИСЭ, величина /(а/в представляет собой изотермическую константу, не зависящую от состава исследуемого раствора. В действительности ряд обстоятельств приводит к тому, что эта величина несколько (а иногда и довольно сильно) меняется при изменении состава раствора. Величину /(д/в обычно называют коэффициентом селективности ИСЭ, хотя более правильно называть ее коэффициентом влияния иона В+ на А+-функцию электрода. [c.525]

В основе теории стеклянного электрода лежит представление, что стекло — это ионообменник, который м ет вступать в ионообменное взаимодействие с раствором А -f В А -f В. Стекло рассматривается как твердый электролит. Поэтому стеклянный электрод должен подчиняться изложенной выше ионообменной теории мембранных электродов, которая первоначально и была разработана для этого электрода . [c.532]

Действие стеклянного электрода можно объяснить, например, при помощи ионообменной теории, предложенной Б. П. Никольским между поверхностным слоем мембраны и раствором, в который погружается электрод, происходит обмен ионами. Стекло отдает катионы N3+, получая взамен Н +, в результате устанавливается равновесие, определяемое концентрацией этих ионов в стекле и растворе и коэффициентом их распределения в этих двух фазах, [c.69]

Действие стеклянного электрода можно объяснить, например, при помощи ионообменной теории, предложенной Б. П. Никольским между поверхностным слоем мембраны и раствором, в который погружается электрод, происходит обмен ионами. Стекло отдает катионы Ма+, получая взамен Н+, в результате устанавливается равновесие, определяемое концентрацией этих ионов в стекле и растворе и коэффициентом их распределения в этих двух фазах. В кислых растворах ионы N3 - в стекле почти полностью вытесняются ионами Н+ и стеклянный электрод работает подобно водородному электроду. В щелочных растворах, наоборот, в стекле преобладают ионы Ыа+ электрод действует как натриевый. Таким образом, на границе раздела стеклянная мембрана — исследуемый раствор возникает потенциал, величина которого зависит от концентрации водородных ионов (и, следовательно, pH) в растворе. Этот потенциал можно отнести к межфазовым потенциалам. Потенциал на стеклянной мембране электрода быстро устанавливается и не зависит от присутствия окислите.1ей и восстановителей, солей и т. п. Стеклянным электродом можно пользоваться в большом интервале значений pH —от —2 до 12. Свойства мембран у [c.66]

Для объяснения свойств стеклянного электрода было выдвинуто несколько теорий наибольшим признанием пользуется ионообменная теория В. П. Никольского, который считает, что в поверхностном слое при действии на стекло воды или кислоты катионы щелочных металлов в силикатном скелете стекла замещаются ионами водорода. В результате поверхность стекла функционирует как электрод, обратимый относительно ионов водорода. [c.201]

Простая ионообменная теория стеклянного электрода [c.302]

Термин простая теория появился после того, как в дальнейшем были развиты ее положения в обобщенной ионообменной теории, которая рассматривается в следующем разделе. [c.304]

Вместе с тем, ряд экспериментальных данных указывает на возможность развития теории стеклянного электрода на основе подхода, который можно определить как химический. При этом подходе учитывается в общей форме дифференциация связей катионов с фиксированными ионами и принимается во внимание известное в теории стеклообразного состояния положение о различной степени диссоциации ионогенных групп стекла. На этих положениях и основывается обобщенная ионообменная теория, к которой мы теперь обратимся. [c.310]

Из изложенного выше вытекала необходимость более строгого экспериментального исследования металлических электродных функций стекол и изучения поведения стеклянных электродов в переходной области от водородной функции к металлической с целью количественной проверки ионообменной теории. [c.321]

Б. П. Никольский предложил ионообменную теорию стеклянного электрода. [c.677]

Хотя основные принципы ионного обмена, а также непрерывно публикуемые результаты последних работ в этой области могут быть известны читателю, все же существует настоятельная потребность в рассмотрении и оценке различных новых ионообменных теорий и экспериментальных фактов по мере их появления. Пристального внимания заслуживают также новые области применения ионного обмена, прогресс которых становится возможным благодаря более глубокому пониманию сущности ионообменных процессов. [c.8]

Борис Петрович Никольский (род. 1900 г.)—академик. Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственных премий, глава крупной научной школы в области ионного обмена, автор термодинамического обоснования ионообменной теории стеклянного электрода. [c.326]

В течение длительного времени представления об обмене ионов между стеклом и растворами развива-лись главным образом в работах по стеклянному электроду и привели к созданию ионообменной теории стеклянного электрода, наиболее полно и всесторонне развитой акад. Б. П. Никольским и его учениками [2—7]. В 40-х годах эти представления стали использовать и в работах но химической устойчивости стекла. [c.204]

К концу 50-х годов относятся работы по изучению сорбции стеклами с металлической функцией ионов из раствора [20]. Этими работами были подтверждены некоторые положения ионообменной теории. [c.323]

Борис Петрович ико.льский (рол, 1900 г,)—академик. Герой Социалистического Трула, лауреат Ленинской и Госуларственных премий, глява крупной научной школы в области ионного обмена, автор термодинамического обоснования ионообменной теории стеиляшюго электрода. [c.326]

Авторами этой же работы [ 16] было устаковлено, что электродное поведение указанных стекол с умеренной специфичностью, хорошо описывается уравнением "простои" ионообменной теории для случая обмена дв1Х близких металлических ионов [c.15]

Отклонения, вызываемые теми катионами, которые не содержатся в стекле, обычно увеличиваются с уменьшением радиуса иона. Это объясняется согласно ионообменной теории тем, что ионы небольшого размера проникают в кремпекислородпую сетку гораздо легче. Поэтому, когда стекло содержит катионы меньшего радиуса, а катионы в растворе имеют больший радиус, наблюдаемая ошибка меньше, то есть ионообменное равновесие выражается законом действия масс [c.199]

Кроме ионообменной константы К (для равновесия, определяемого уравнением (X. 17)) это уравнение содержит константу п, которая обозначает отношение активностей ионов водорода и натрия в фазе стекла. Константа п может быть получена из одного только измерения АрН в переходной области. Уравнение (X. 19) прекрасно отражает щелочную ошибку для четырех стекол, включая стекло 015 и титановое стекло Швабе, вплоть до таких высоких значений как АрН 4. Для стекла 015 lg/(=—11,6, а л = 2,6. Теория Олаха [102] также объясняет отклонения от водородной функции в шелочных средах на основе ионообменной теории (см. также [97]). В уравнении Олаха эти отклонения выражены через константу диссоциации кремневой кислоты и силиката натрия в набухшем слое стекла . [c.283]

В работе [17] показан важный в теоретическом и практическом отношении факт электродное поведение указанных стекол с умеренной специфичностью функций достаточно хорошо описывается уравнением дростой ионообменной теории для случая обмена двух близких металлических ионов. Тем самым уста-110влен0, что при этих условиях константа обмена /<ме[Мец. определяемая из измерений э.д.с. ( потенциальная константа, /Спот по Эйзенману, см. далее), является достаточной мерой специфичности функций стеклянного электрода, т. е. способности его сохранять функцию иона Ме," " в присутствии ионов Ме . Позднее этот факт был подтвержден на большом числе разнообразных по со-етаву стекол с металлическими функциями в работе [19], к которой мы еще обратимся, [c.322]

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]

Биология и медицина. Начало биологическим применениям стеклянных электродов с металлической функцией ( катион-чувствительных ) положили работы Эйзенмана с сотрудниками (1957 г.). Результаты работы, проведенной под руководством Эйзенмана, дали возможность биологам получать данные об активности ионов калия и натрия непосредственно с места их действия (in situ) в биологических процессах. В этих работах подчеркивается и другая сторона вопроса для ряда биологических явлений (возникновение биопотенциалов, клеточная проницаемость и связанные с ней процессы нервного возбуждения, кажущаяся специфичность многих клеток и тканей по отношению к ионам К ) физико-химические закономерности оказываются во многом сходными с теми, которые имеют важное значение в функционировании стеклянных и мембранных электродов. Это повышает интерес и значимость самой ионообменной теории стеклянного электрода. [c.331]

Был сделан ряд попыток объяснения механизма работы стеклянного электрода. Остановимся на ионообменной теории [15], которая объсняет водородную и металлическую функции стеклянного электрода. [c.60]

Для ионообменной мембра 1ы (стекло) уравнение э. д. с. элемента (в) было получено Б. П. Никольским [6], ионообменная теория которого основана на предположении, что потенциал мембраны (стекла) по отношению к раствору возникает в результате установления равновесия следующего ионообменного процесса, протекающего между раствором и мембраной [c.455]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология