• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Потенціометричні визначення концентрації водневих розчинів.

Дифузійний потенціал.

Лекція № 13

Тема:Потенціометричне визначення концентрації водневих іонів, хімічні процеси при електролізі. Закони Фарадея.

Мета:Вивчити і навчитися визначати рН середовища потенціометричним методом, визначити переваги і недоліки водневого, каломельного, скляного електроду. Навчитися вирішувати задачі за першим та другим законами Фарадея.

Різниця електричних потенціалів виникає на межі метал-розчин. Так, метал занурений в розчин електроліту представляє собою струмопровідну систему, яку в електрохімії називають електродом. Виникнення різниці потенціалів на межі метал-розчин забезпечують електрохімічні перетворення, які отримали назву електродних процесів. Механізм цих процесів заклечається в слідуючому: кришталева решітка металів утворена катіонами між якими рухаються електрони. В розчині солі цього метала в результаті її дисоціації знаходяться катіони металу. При взаємодії метала з розчином іони кришталевої решітки притягуються полярними молекулами води і переходять в розчин, який заряджається позитивно, а метал в якому з’явився надлишок електронів заряджається негативно. Між металом і розчином установлюється різниця потенціалів, яка має назву електродний потенціал. Негативний заряд металу заважає подальшому переходу іонів в розчин і викликає зворотній процес – переходу катіонів із розчину в метал. При рівновагі швидкості цих протилежно направлених процесів в системі установлюється динамічна рівновага при якій число іонів, які переходять із металу в розчин, дорівнюють числу іонів які перейшли з розчину в метал. Катіони металу, які знаходяться в розчині під дією сил електростатичного тяжіння концентруються біля поверхні металу, утворюючи подвійний електричний шар. Електростатичному тяжінню протидіють сили взаємного відштовхування катіонів та їх тепловий рух, тому подвійний електричний шар має дифузійну будову, концентрація катіонів в ньому зменшується по мірі віддалення від поверхні метала.

На практиці найбільшого розповсюдження отримав потенціометричний метод визначення рН розчинів. В основу цього методу покладено залежність потенціалу деяких електродів від активності іонів водню.

Такі електроди, потенціал яких залежить від активності будь-якого іону, отримали назву індикаторних електродів.

Для визначення рН середовища індикаторним електродом може бути водневий електрод.

Широко використовується також скляний електрод. Другим електродом гальванічного ланцюга служить звичайний будь-який стандартний електрод, наприклад, каломельний чи хлоросрібний, потенціал якого відомий.

В основі технології харчових продуктів лежать ферментативні процеси, кожен фермент проявляє свою активність при строго визначеному рН середовища. Якщо рН змінюється і відхиляється від оптимального значення для даного ферментна, то активність його різко знижується, біологічний процес в якому він приймає участь стає повільним або зовсім зупиняється, тому контроль рН при різноманітних ферментативних процесах являється обов’язковим.

В харчовій промисловості широко використовують в якості індикаторного – скляний електрод, який представляє собою скляну трубку на кінці якої є тонке коло діаметром 1 см. Коло виготовлено з літієвого скла, який легко обмінюється іонами з дослідним розчином. Перед роботою скляний електрод необхідно прокалібрувати, тобто побудувати графічну залежність його потенціалу від рН. Калібровка електрода заключається в тому, що спочатку вимірюють його потенціал в буферних розчинах з відомим значенням рН, за результатами будують калібровочний графік.

Електролізомназивається електронний хімічний процес, який спостерігається при проходженні постійного електричного струму через електроліти. При електролізі на електроліті безперервно протікають окислювально-відновні процеси: на катоді – процес відновлення, на аноді – окислення. Продукти цих реакцій відкладаються на електроді, або вступають у повторні реакції (взаємодіють поміж собою з молекулами речовини електрода), або накопичуються в розчині електродів. Протікання первинних анодних і катодних процесів підпорядковуються законом, встановленим англійським вченим М.Фарадеєм (1834):

1. Маса речовини m, виділена на електроді електричним струмом, прямо пропорційна кількості електрики Q, яка пройшла через електроліт:

m = K × Q

Q = I × t

де: І – сила струму, А

t - час пропускання струму, сек

К – електрохімічний еквівалент, який дорівнює кількості речовини (кг), виділеного при проходженні 1 кулона (Кл), або 1 ампер × секунди (1 А × с) електрики.

m = K × І × t

2. Вага різних речовин, виділенні одною і тією ж кількістю електрики, прямо пропорційна їх хімічним еквівалентам (Е):

Читайте також:

1. I визначення впливу окремих факторів
2. II. Визначення мети запровадження конкретної ВЕЗ з ураху­ванням її виду.
3. II. Мотивація навчальної діяльності. Визначення теми і мети уроку
4. Ocнoвнi визначення здоров'я
5. Алгебраїчний спосіб визначення точки беззбитковості
6. Аналіз службового призначення деталей та конструктивних елементів обладнання харчових виробництві, визначення технічних вимог і норм точності при їх виготовленні
7. Аналіз стратегічних альтернатив та визначення оптимальної стратегії формування фінансових ресурсів
8. Аналіз ступеня вільності механізму. Наведемо визначення механізму, враховуючи нові поняття.
9. Балансова теорія визначення статі. Диференціація статі і роль гормонів у цьому процесі.
10. Безстатеве розмноження, його визначення та загальна характеристика. Спори — клітини безстатевого розмноження, способи утворення і типи спор.
11. Біостратиграфічні методи визначення віку порід
12. Біуретовий метод визначення білків

Переглядів: 915