Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»

Скачать 0.57 Mb.

Название	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»
страница	4/12
Дата публикации	03.03.2015
Размер	0.57 Mb.
Тип	Программа

100-bal.ru > Право > Программа

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

1.3 Исследование качественных особенностей гумусовых веществ и фракций

Исследование качественных особенностей осуществлялось методами ИК-спектрометрии. Данный метод анализа позволяет выявить функциональные группы, доминирующих в тех или иных фракция, с точки зрения активных центров в процессах.

Методами потенциометрического титрования оцениваются кислотно-основные свойства проб, что также позволяет предположить характер процесса комплексообразования.

Потенциометрическое определение констант кислотности осуществлялось на основе работ Дж. Батлер, Хартли Ф., Соколов И.В. с помощью компьютерной программы MathCad.

Сущность метода потенциометрического титрования заключается в измерении электродвижущей силы обратимого гальванического элемента (состоящего из стеклянного и хлорсеребряного электродов), который изменяет свои параметры (потенциал-ЭДС) при добавлении раствора титрующего вещества (щелочи или кислоты).

Цель кислотно-основного потенциометрического титрования получить экспериментальную зависимость величины рН исследуемого раствора кислоты от объема добавления щелочи (кислоты).

Принципы кислотно-основного титрования, подробно описаны в работе И.В. Соколова, они основаны на взаимодействии между кислотой НАn и МеОН по реакции:

HAn+MOH=MAn+H₂O

H₃0⁺+OH^-=2H₂O

В качестве титрантов могут применяться сильные кислоты (ацидиметрия) или сильные основания (алкалиметрия).

Методика титрования состоит в том, что к анализируемому раствору из бюретки приливают стандартный раствор (титрант) кислоты или основания до момента, когда вещество полностью реагирует, что устанавливается с помощью специально введенного в систему кислотно-основного индикатора.

Содержание анализируемого компонента определяют по объему титранта, пошедшего на титрование. В зависимости от относительной силы кислот и оснований, участвующих в реакции, различают четыре случая титрования, каждый из которых моделируется собственной кривой титрования:

I - сильную кислоту титруют сильным основанием;
II - слабую кислоту титруют сильным основанием;
IlI- сильное основание титруют сильной кислотой;
IV - слабое основание титруют сильной кислотой.

При построении кривой титрования (зависимостей рН титруемого раствора от количества прибавляемого титранта) выделяют четыре основные области: а) до начала титрования; б) до начала скачка титрования; в) скачок титрования, включая точку эквивалентности; г) область после точки эквивалентности.

До начала титрования значение рН титруемого раствора определяется концентрацией и константой диссоциации анализируемой кислоты (основания), после точки эквивалентности - концентрацией титранта.

До начала титрования в системе:

Han+H₂0=H₃O⁺+An^-

рН раствора кислоты рассчитывают по формуле:

pH=-lg[НзО₊]=-lgC_HAn

для определения константы ионизации (К_а) любой кислоты используются следующие выражения:

K_a= [H⁺] [An^-]/[HAn]

или

pKa=pH+lg([НAn]/[An^-])

Графический метод расчета.

Теоретические кривые титрования сильных кислот сильной щелочью были рассчитаны также по известным исходным параметрам системы.

В качестве исходных данных использовались следующие параметры:

1. С (моль/л), V₀(мл) - концентрация фоновой соли KCI и начальный объем раствора (ячейки), куда она добавляются.

2. Для каждой точки титрования был известен объем добавляемой щелочи -Vi(мл) и ее концентрацию С (моль/л).

3. Для расчета использовался эквивалентный объем щелочи, который идет на титрование свободной кислоты - Ve (мл).

В этом случае уравнение кривой титрования было найдено, соответственно, из уравнений электронейтральности:
С_K₊-C_Cl_-+C_H₊-C_OH_-=0 (1)

И произведения активностей для воды:
K_w=a_H++a_OH-=y²C_H+C_OH-(2)
где y - коэффициент активности ионов Н⁺

Тогда, связь между aH+ - концентрацией ионов Н+ в растворе в процессе титрования и объемом добавленной щелочи - Vi позволила рассчитать концентрацию ионов.

В растворе при титровании накапливаются ионы K+ и NО₃- их концентрации будут равны:

C_K+= (C_oV_o+V_iC_KOH)/(V₀+V_i) (3)
C_cl-= (C_oV_o+V_eC_HCl)/(V₀+V_i) (4)
C₀ - исходная концентрация раствора, V_iC_KOH/(V₀+V_i) - изменение/увеличение концентраций ионов калия в процессе титрования, V_eC_HCl/(V₀+V_i) - изменение концентраций хлорид ионов при титровании кислотного раствора.
V₀C_HCl=V_eC_KOH.(5)
Учитывая, что С_H₊=a_H_+//y, а С_OH_-=Kw/a_H₊y из 1-5 получаем:
(a_H+//y)- (Kw/a_H+y)+((V_i+V_e)/(V₀+V_i))C_KOH=0 (6)
После преобразования уравнения 6, получим уравнение кривой титрования:
a_H+²- a_H+y C_KOH((V_e+V_i)/(V₀+V_i))-Kw=0 (7)
При потенциометрическом титровании измеряется активная концентрация a_H₊по мере увеличения объема добавляемой щелочи - V_i. Связь между a_H₊и V_iможно найти, решая уравнение 7:
a_H₊=0,5[yC_KOH(V_e+V_i)/(V₀+V_i)+((yC_KOH(V_e+V_i)/(V₀+V_i))²+4Kw)]^1/2 (8)
Уравнение 8 позволяет описывать кривые титрования фоновых растворов с большой точностью, но для этого необходимо знать экспериментальные значения эквивалентного объема (V_e)и коэффициента активности (у).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Похожие:

	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... ...		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет...
	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет...		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программ «Научные и... Исполнитель: Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт онкологии Сибирского отделения рамн...
	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им. В. И. Ульянова (Ленина)»		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Исполнитель: Учреждение Российской академии наук Институт физики микроструктур ран
	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет учебно-научно-производственный...		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет учебно-научно-производственный...
	1. Банковский сектор2 Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России»		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет...
	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет...		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет...
	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики микроструктур Российской академии наук
	Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет...		Программа (мероприятие): Федеральная целевая программа «Научные и... Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кабардино-Балкарский государственный университет...

Школьные материалы