Т. Р. Рыспеков, Б. Д. Балғышева
Зерттеудің кондуктометрлік әдістері. Кондуктометр
жүктеу/скачать 0,83 Mb.
|
treatise140794
| 3.10 Зерттеудің кондуктометрлік әдістері. Кондуктометр
Кондуктометрлік әдістер ерітіндінің электр өткізгіштігі мен осы ерітіндідегі иондардың концентрациясы арасындағы тәуелділікке негізделген. Электролит ерітіндісінің электрөткізгіштігі -электролиттің сыртқы кернеуінің әсерінен ерітінділердің диссоциациялануы мен иондардың қоныс аударуының нәтижесі болып табылады: ерітіндідегі иондардың қозғалысы еріткіш молекулаларды және қоршаған қарама-қарсы зарядталған иондарды тежейді. Бұл релаксация және электрофорикалық деп аталатын эффектілер. Бұл тежеуіш әсердің нәтижесі - электр тогының өтуіне ерітіндінің қарсылығы. Ерітіндідің электр өткізгіштігі көбінесе қоныс аударатын иондардың санына, жылдамдығына (қозғалғыштығына), олардың өткізетін зарядтардың санына, еріткіштің температурасына және құрамына байланысты. Ерітіндінің бірлігі ϰ мен молярлық электр өткізгіштігін λ анықтайды. Бірлік және молярлық электр өткізгіштіктер бір-бірімен теңдеумен байланысады: λ = ϰС Кондуктометрлік әдіспен өлшенген аналитикалық сигнал ерітіндінің электр өткізгіштігі болып табылады. Ерітілген электролиттің концентрациясы көтеріле бастағанда заряд тасымалдаушы иондардың саны артады, яғни ϰ өседі. Дегенмен, белгілі бір максималды мәнге жеткеннен кейін ϰ мәні төмендей бастайды, өйткені күшті электролиттерде релаксация және электрофоретикалық әсерлер күшейтіледі және әлсіз электролиттерде диссоциация дәрежесі төмендейді. λ∞ шексіз сұйылтылған ерітіндісінің электр өткізгіштігі λ∞ + және λ∞- тежеу әсерлер болмаған кезде иондардың қозғалғыштығына байланысты болады: λ∞ = λ∞+ + λ∞-. λ ерітіндісі концентрация артқанда азаяды, күшті I-I-валентті электролит үшін оны теңдеуден есептеуге болады. λ∞ = λ∞- (А+В) , мұндағы A және B - температураға тәуелді шамалар, ерітіндінің тұтқырлығы және еріткіштің диэлектрлік өткізгіштігі. Тікелей өткізгіштік өлшеулер жақсы қолданылады, мысалы, еріткіштің тазалығын бағалау үшін, теңіз, өзен және минералды сулардың жалпы тұзды құрамын анықтау, сондай-ақ аналитикалық химия үшін мөлшерді анықтау, электролиттердің диссоциациялану тұрақтылары, күрделі қосылыстардың құрамы мен орнықтылық тұрақтылары, аздап еритін электролиттердің ерігіштігі. Ерітінділердің электролиттік өткізгіштігі тек қана сұйылтылған ерітінділерде жоғары дәлдікпен өлшеуге болады. Бұл жағдайда Дебай-Гюккель - Онзагердің аралық иондық өзара әрекеттесу теориясы талаптары орындалып, I-I-валенттілігі электролитіне тәуелділік λ =f сызықтық болып табылады (тәуелділік λ = f сызықтық емес). Агрохимиялық зерттеулерде ылғалдылықты, судағы және топырақтағы тұз мөлшерін анықтауда, суару кезінде жер асты суларының деңгейін автоматты түрде бақылауда, өсімдіктердің тамыр жүйесіне қоректік заттардың түсу динамикасын зерттеу үшін кондуктометрді қолданады. Кондуктометрлік әдіспен ылғалды анықтауда әртүрлі ылғал өлшегіштердің жұмыс принципі ерітінділердің электр өткізгіштігін өлшеуге негізделген. Мұндай құрылғылар дәннің ылғалдылығын анықтау үшін жиі қолданылады. Ұнтақталған түрдегі дән үлгісі екі электрод арасына арнайы ыдысқа орналастырылады және оның кедергілері өлшенеді. Ылғалдылық дәнде неғұрлым көп болса, соғұрлым оның электр өткізгіштігі жоғары болады. Құрылғының шкаласы дәннің әр түрі үшін массалық үлестерге (пайыздық ылғалдылық) сәйкестендірілген (градуирленген). Топырақтың ылғалдылығы берілген тереңдікте электродтармен арнайы штангаларды енгізу арқылы анықталады. Бұл әдістің кемшілігі, топырақтың әрбір түрі үшін ылғалдылықтың электр өткізгіштігіне тәуелділігінің жеке шкаласын жасау қажет. Сонымен қатар, ылғалды анықтау дәлдігіне топырақтың тұздылығы әсер етеді. Ылғалды анықтаудың неғұрлым нақты әдісі - гипстік формаларға толтырылған және үнемі топырақта болатын электродтар сериясының электр өткізгіштігін өлшеу болып табылады. Әртүрлі минералды тыңайтқыштардың ерігіштігін зерттеу үшін су ағыны режимінде қоректік заттардың ерітіндіге өтуін белгілеуден тұратын хронокондуктометрлік әдіс қолданылады. Тыңайтқыштардың топырақ жағдайында еруі қоректік заттардың өсімдіктерге сіңірілуі немесе жаңбыр немесе жер асты суларының қозғалысына байланысты қоректік заттардың ағылуымен бірге жүреді. Су мен топырақта тыңайтқыштың еру процесі бірдей болмаса да, әдіс түрлі тыңайтқыштардың физикалық-химиялық қасиеттерін салыстыруға мүмкіндік береді, сондай-ақ ұзақ мерзімді агрохимиялық сынақтарсыз оларды өзгертудің бір немесе бірнеше тәсілдерінің тиімділігін алдын-ала бағалауға болады. Әдістің мәні тіркелген жылдамдықта түсетін еріткіш ағынында арнайы еріткіш камерасында тыңайтқыштар үлгісін еріту болып табылады. Концентрация тетігі ретінде камераның төменгі бөлігінде балқытылған платина электродтары қызмет етеді. Өзін-өзі жазу потенциометрі 6 түзеткіш құрылғы арқылы кондуктометрлік қисықтардың автоматты түрде жазылуын қамтамасыз етеді. Ерімеген қалдықтың сапасын анықтау, сондай-ақ ерітінділер шайылуының аналитикалық бақылауы болуы мүмкін. Өнеркәсіп түрлі типтегі реохордты көпірлерді шығарады, олар кондуктометрлік өлшемдер үшін жақсы қолданылады. «Импульс» кондуктометрі 1-10-6 См∙м-1 диапазонында ерітінділердің меншікті өткізгіштігін өлшеуге мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 0,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|