Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Гальванические преобразователи
Гальванические преобразователи основаны на зависимости ЭДС гальванической цепи от концентрации ионов в электролите и окислительно восстановительных процессов, происходящих на электродах. Они используются для определения концентрации ионов в различных растворах, а также в качестве образцовых мер ЭДС – нормальных элементов. Наиболее широкое применение гальванические преобразователи получили в качестве преобразователей рН-метров– приборов для измерения активности (концентрации) водородных ионов. Молекулы воды частично диссоциируют на ионы водорода и ионы гидроксила ОН-, чем обусловлена вполне определенная, хотя и очень малая электропроводность воды. Диссоциация воды происходит по схеме H2O⇆H++OH-. При этом остается постоянной так называемая константа диссоциации, равная , где a H+, а OH- и a H 2 O – соответственно активности ионов Н+, ОН- и воды. В разбавленных растворах активность воды a H 2 O можно считать постоянной, и тогда произведение Ka H 2 O становится новой постоянной, которую называют ионным произведением воды: K H 2 O =a H +a OH -. Установлено, что при 22 °С ионное произведение воды K H 2 O =10-14 (г-ион/л)2. В чистой воде или в нейтральном растворе активности H+ и ОН- равны: г-ион/л. Ионное произведение воды K H 2 O =a H +a OH - при данной температуре остается постоянной величиной не только для воды, но и для любого водного раствора, включая растворы кислот с избытком ионов Н+ или оснований с избытком ионов ОН-. Если в воде растворить кислоту, то ионов Н+ станет больше, а ионов ОН- — меньше (за счет воссоединения части образовавшихся ионов Н+ с ионами ОН-), но произведение a H +a OH - останется равным ионному произведению воды. У кислых растворов a H + > a OH -, а у щелочных растворов a OH - > a H + Таким образом, для характеристики раствора достаточно знать активность водородных ионов, которую для удобства записи и вычислений численно характеризуют отрицательным логарифмом активности ионов водорода – водородным показателем рН: .
Рис. 2-46 Приборы для измерения этого показателя получили название рН-метров. Диапазон изменения рН водных растворов обычно составляет 0–14 ед. В растворах других растворителей (неводных) диапазоны изменения рН другие, например в аммиаке 0 – 32,7 ед., в муравьиной кислоте 0–6,1 ед. и т.д.
Наиболее точный и универсальный метод измерения рН основан на определении электродных потенциалов различных электродов, помещаемых в исследуемый раствор. Следовательно, гальванические преобразователи, являющиеся датчиками рН-метров, в качестве естественной входной величины имеют концентрацию водородных ионов, выражаемую в единицах рН, а в качестве выходной величины разность электродных потенциалов. Гальванический преобразователь состоит из двух полуэлементов: измерительного электрода, помещаемого в исследуемый раствор, и вспомогательного полуэлемента, электродный потенциал которого должен оставаться постоянным. На рис. 2-46 показан гальванический преобразователь, состоящий из двух водородных полуэлементов. Один из водородных электродов (измерительный) помещается в исследуемый раствор 1, который при помощи электролитического ключа 2 соединяется с нормальным водородным полуэлементом (вспомогательным) 3, содержащим электролит с активностью водородных ионов а( H +) 2=1 г-ион/л. ЭДС между электродами полученной концентрационной цепи равна: , где – активность водородных ионов в исследуемом растворе; – активность водородных ионов в нормальном водородном полуэлементе. Переходя к десятичным логарифмам и учитывая, что lg u (h+) i = - рН, получаем Для температуры 18 °С EB= –0,058 pH.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-22; просмотров: 263; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.125.219 (0.006 с.) |