Ph-metria.pdf

(65 KB) Pobierz
PH-metria – technika pomiaru pH. Umożliwia określenie ilości jonów wodorowych w
roztworach wodnych.
H A H + + A -
[ H + ]=[ OH - ] - obojętny odczyn roztworu
[ H + ]>[ OH - ] - kwaśny odczyn roztworu
[ H + ]<[ OH - ] - zasadowy odczyn roztworu
Stopień dysocjacji zależy od:
• rodzaju kwasu/zasady,
• temperatury,
• stężenia roztworu.
Stopień dysocjacji kwasu lub zasady jest miarą jego aktywności.
V 1 – prędkość rozpadu
V 2 – prędkość łączenia
[AB] – stężenie molowe odpowiednich składników roztworu
V 1 = V 2
V 1 = K 1 [ AB ]
V 2 =[ A + ][ B - ] K 2
K 1 [ AB ]= K 2 [ A + ][ B - ]
K ( t ) = K 1
K 2 = [ A + ][ B - ]
[ AB ] - stała dysocjacji zależna od temperatury i stężenia roztworu
[ H 2 O ]⇔[ H + ]+[ OH - ]
[ H + ][ OH - ]= K w
t <25 °C =10 −14 mol 2
K w
l 2
[ H + ]=10 −7 mol
l =[ OH - ]
Jeżeli dolejemy kwasu to [H+] wzrośnie, a [OH-] zmaleje.
Wskaźnik pH – ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych.
Tradycyjna definicja wskaźnika pH:
pH =−log 10 ( H 3 O + )
Definicja skali według norm:
E
H 2
KCl
Pt
Pt
C H2
C H1
Rysunek 1: Ogniwo galwaniczne stężeniowe z elektrodami wodorowymi
Zależność między SEM ogniwa a stężeniem jonów wodorowych.
Elektrochemiczny potencjał elektrody metalowej umieszczonej w elektrolicie, w którym
zachodzi wymiana jonów metalu można obliczyć z bilansu energetycznego.
1507100727.050.png 1507100727.061.png 1507100727.072.png 1507100727.081.png 1507100727.001.png 1507100727.002.png 1507100727.003.png 1507100727.004.png 1507100727.005.png 1507100727.006.png 1507100727.007.png 1507100727.008.png 1507100727.009.png 1507100727.010.png 1507100727.011.png 1507100727.012.png 1507100727.013.png 1507100727.014.png 1507100727.015.png 1507100727.016.png 1507100727.017.png 1507100727.018.png 1507100727.019.png 1507100727.020.png 1507100727.021.png 1507100727.022.png 1507100727.023.png 1507100727.024.png 1507100727.025.png 1507100727.026.png 1507100727.027.png 1507100727.028.png 1507100727.029.png 1507100727.030.png 1507100727.031.png 1507100727.032.png 1507100727.033.png 1507100727.034.png 1507100727.035.png 1507100727.036.png 1507100727.037.png 1507100727.038.png 1507100727.039.png 1507100727.040.png 1507100727.041.png 1507100727.042.png
 
nF ln( C H2
E = RT
C H1 )+ E 0
T – temperatura bezwzględna [K],
R – stała gazowa,
n – wartościowość metalu,
F- stała Faradaya
C H1 – stężenie jonów wodorowych zredukowanych,
C H2 - stężenie jonów wodorowych utlenionych,
E 0 – potencjał elektrody względem, której wyznaczony jest potencjał.
C H2
C H1 )
pH 2 =−log( C H2 )= E
E = E n log(
E n −log( C H1 )
Jako wzorcowe roztwory stosuje się roztwory buforowe (elektrolity).
Elektrody:
• metalowe – mają prostą budowę, zastosowanie jest ograniczone, gdyż są wrażliwe na
zanieczyszczenia i silny wpływ ośrodków utleniających i redukujących, charakteryzują się
niskim oporem elektrycznym i niskim kosztem.
• Szklane – nie zależy od składu badanego roztworu, może być stosowana w całym zakresie
pH, odporna na czynniki chemiczne, duża oporność, wykonywane z w postaci
cienkościennych baniek, wewnątrz których znajduje się elektroda wprowadzająca,
zanurzona w zapełniającym bańkę roztworze buforowym; potencjały na zewnątrz i
wewnątrz powierzchni elektrody są proporcjonalne do odpowiednich stężeń jonów
wodorowych.
• kalomelowa, chlorosrebrowa – stosowane jako elektrody porównawcze, mają doskonale
określoną i powtarzalną wartość potencjału, niezależną od stężenia jonów wodorowych
badanego elektrolitu.
wzmacniacz operacyjny
1
+
mikroprocesor
A / C
-
2
wskaźnik cyfrowy
R 1
R 2
Rysunek 2: Schemat pH-metru
1 – elektroda wskaźnikowa
2 – elektroda porównawcza
1507100727.043.png 1507100727.044.png 1507100727.045.png 1507100727.046.png 1507100727.047.png 1507100727.048.png 1507100727.049.png 1507100727.051.png 1507100727.052.png 1507100727.053.png 1507100727.054.png 1507100727.055.png 1507100727.056.png 1507100727.057.png 1507100727.058.png 1507100727.059.png 1507100727.060.png 1507100727.062.png 1507100727.063.png 1507100727.064.png 1507100727.065.png 1507100727.066.png 1507100727.067.png 1507100727.068.png 1507100727.069.png 1507100727.070.png 1507100727.071.png 1507100727.073.png 1507100727.074.png 1507100727.075.png 1507100727.076.png 1507100727.077.png 1507100727.078.png 1507100727.079.png 1507100727.080.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin