Действие - стеклянный электрод
Cтраница 3
Потенциометр рН - 673 ( рис. 13) предназначен для определения водородного показателя растворов в интервале 1 13 единиц рН с точностью 0 01 единиц. Для измерения рН используется система со стеклянным и вспомогательным электродами. Действие стеклянного электрода основано на том, что между тонкой стеклянной стенкой и раствором возникает разность потенциалов, значение которой зависит от концентрации катионов оксо-ния в растворе. [31]
Следовательно, электродвижущая сила зависит от разности концентраций водородных ионов. В этой форме протон достигает стеклянной мембраны. Таким образом, действие стеклянного электрода связано с переносом гидратированных протонов. В крайней кислой области активность воды понижается при высокой концентрации кислоты. Эта пониженная активность воды приводит к падению электродвижущей силы электрода. [32]
Зависимость потенциала стек-представлении о существова - лянного электрода от рН раствора нии обмена ионами между стеклом и раствором. Подобного же рода предположения были высказаны Долом ( 1934) в его квантовомеханической теории стеклянного электрода. Дальнейшее развитие теории действия стеклянного электрода было дано в работах Измайлова, К. [33]
На границе двух фаз - тонкой стеклянной пленки и водного раствора с определенной концентрацией водородных ионов - возникает разность потенциалов, обусловленная диффузией ионов водорода в стекло. Величина разности потенциалов пропорциональна концентрации водородных ионов. На этом явлении основано действие стеклянного электрода. К одному концу открытой стеклянной трубки припаивают стеклянную пленку из специального сорта стекла толщиной в несколько сотых миллиметра. В других конструкциях электрода выдувают на конце трубки шарик с тонкими стенками. Обычно применяют легкоплавкое стекло, в состав которого входит 72 % кремниевой кислоты, 6 % окиси кальция и 22 % окиси натрия. Трубку с раствором соляной кислоты и стандартным электродом погружают в исследуемый раствор. [34]
Было сделано немало попыток объяснить эти явления. В настоящее время наибольшим признанием пользуется ионообменная теория стеклянного электрода, излагаемая далее. Эта теория объясняет как водородную функцию стеклянного электрода, так и металлическую и связывает кроме того всю группу фактов, относящихся к действию стеклянного электрода с другой группой фактов из области, носящей название обмена ионов. [35]
Однако теория, предложенная Габером и Клеменсиеви-чем [32], не вполне подтверждается экспериментальными данными, и не точно объясняет действие стеклянного электрода. В настоящее время объяснению действия стеклянного электрода посвящены многочисленные работы. Практика работы со стеклянным электродом достигла высокого совершенства, но исчерпывающая теория до сих пор отсутствует. [36]
 |
Устройство рН - метра.| Устройство обращенного. [37] |
Применение водородного электрода в производстве обычно неудобно, так как связано с подачей газообразного водорода. Он представляет собой шаровую тонкостенную колбочку, выдуваемую на конце трубки из специальных электропроводных сортов стекла. Колбочка заполняется контрольным ( нормальным) раствором какой-либо соли или кислоты с известным рН и погружается в исследуемый раствор. На границе стекло - раствор появляется определенный потенциал, зависящий от концентрации водородных ионов раствора, в который погружен стеклянный электрод. При работе используются обе поверхности стеклянного электрода, так как снять потенциал с одной только поверхности невозможно. Внутрь колбочки, заполненной образцовым раствором, вставляется вспомогательный электрод ( обычно хлорсеребряный), с которого снимается потенциал стеклянного электрода. Так как при изменении рН исследуемого раствора будет изменяться только потенциал наружной поверхности электрода, а остальные составляющие ЭДС останутся неизменными, то, измеряя ЭДС на выводах преобразователя, можно судить о концентрации исследуемого раствора. Наиболее обоснованное объяснение действия стеклянного электрода состоит в следующем. При его помещении в раствор ионы натрия из стекла переходят в раствор, а их места замещают ионы водорода из раствора. [38]
Страницы: 1 2 3