Потенциометрическое титрование ионитов. Славинская Г.В - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

10
исходят из предположения , что в состоянии равновесия кислотность в фазе
ионита и во внешнем растворе одинакова, хотя такое предположение не
является правомерным. Именно поэтому получаемая величина константы
ионизации и получила название “кажущейся”.
Кривые титрования ионообменных материалов во многом напоминают
кривые титрования растворов соответствующих кислот и оснований .
Полученные кривые титрования могут служить основой для расчета
кажущихся значений рК ионогенных групп.
2.1.2. Расчет констант ионизации ионитов
По уравнениям (1) и (3) можно рассчитать рК слабоионизированных
катионитов и анионитов . Из уравнений (1, 3) следует, что рК
а
= рН , а рК
b
=14-
рН при степени ионизации функциональных групп ионита α=0,5, то есть при
его 50 %-ном насыщении сорбируемым ионом . Значения рК
а
и рК
b
, полученные
этим методом , являются кажущимися констанами ионизации.
Каждое уравнение (1, 3) - уравнение прямой , отсекающей отрезок на оси
ординат. Величина этого отрезка дает значение рК ионита при степени
нейтрализации α =0. Оно соответствует состоянию ионизации данного ионита в
самом начале титрования . Эта величина является более объективной для
оценки кислотно- основной функции титруемого объекта, так как значение рК
зависит от степени нейтрализации активных групп.
Если считать, что рН≈ Нр , то рН внешнего раствора является линейной
функцией величины
α
α
−
1
lg , а тангенс угла наклона прямой должен быть
равным единице . Однако в действительности при графическом изображении
экспериментальных результатов в таких координатах часто наблюдаются более
высокие или более низкие значения тангенса угла наклона « n » , сохраняющие
постоянство только при определенных условиях титрования данного ионита.
С учетом параметра «n » уравнение Гендерсона- Гассельбаха (4)
принимает вид:
α
α
−
±=
1
lgnpKpH (7)
Параметр n связан с электростатическим взаимодействием соседних
функциональных групп и характеризует конфигурационную энтропию
матрицы .
Величина n зависит от концентрации функциональных групп в тем
большей мере , чем она выше. Значения n для ионитов различного типа лежит в
интервале от 1 до 4 и существенно зависит от условий проведения
эксперимента.
Судя по уравнению Гендерсона- Гассельбаха, записанного относительно
величины рК, практически полная ионизация функциональных групп ионита 
                                         10


исходят из предполож ения, ч то в состоянии равновесия кислотностьв ф аз е
ионита и во внеш нем растворе одинакова, хотя такое предполож ение не
является правом ерны м . И м енно поэтом у получ аем ая велич ина константы
иониз ации и получ иланаз вание “каж ущ ейся”.
      К ривы е титрования ионооб м енны х м атериалов во м ногом напом инаю т
кривы е титрования растворов соответствую щ их кислот и оснований.
Получ енны е кривы е титрования м огут служ ить основой для расч ета
каж ущ ихся з нач ений р К ионогенны х групп.


                      2.1.2. Расч ет константиониз ации ионитов

       По уравнениям (1) и (3) м ож но рассч итать р К слаб оиониз ированны х
катионитов и анионитов. И з уравнений (1, 3) следует, ч то р Ка = рН , а р Кb=14-
рН при степени иониз ации ф ункциональны х групп ионита α=0,5, то естьпри
его50 %-ном насы щ ении сорб ируем ы м ионом . Знач ения р Ка и р Кb, получ енны е
этим м етодом , являю тся каж ущ им ися констанам и иониз ации.
       К аж дое уравнение (1, 3) - уравнение прям ой, отсекаю щ ей отрез ок на оси
ординат. В елич ина этого отрез ка дает з нач ение р К ионита при степени
нейтрализ ации α=0. О но соответствуетсостоянию иониз ации данного ионитав
сам ом нач але титрования. Э та велич ина является б олее об ъ ективной для
оценки кислотно-основной ф ункции титруем ого об ъ екта, так как з нач ение р К
з ависитотстепени нейтрализ ации активны х групп.
       Е сли сч итать, ч то р Н≈ р Н , то рН внеш него раствора является линейной
                            1−α
ф ункцией велич ины    lg       , а тангенс угла наклона прям ой долж ен б ы ть
                             α
равны м единице. О днако в действительности при граф ич еском из об раж ении
эксперим ентальны х рез ультатов в таких координатах ч асто наб лю даю тся б олее
вы сокие или б олее низ кие з нач ения тангенсаугланаклона«n», сохраняю щ ие
постоянство толькопри определенны х условиях титрования данного ионита.
      С уч етом парам етра «n»        уравнение   Гендерсона-Гассельбаха (4)
приним аетвид:
                                                     1−α
                                    pH = pK ± n lg                            (7)
                                                      α
      Парам етр n связ ан с электростатич еским вз аим одействием соседних
ф ункциональны х        групп и характериз ует конф игурационную энтропию
м атрицы .
       В елич ина n з ависит от концентрации ф ункциональны х групп в тем
б ольш ей м ере, ч ем онавы ш е. Знач ения n для ионитов раз лич ного типалеж итв
интервале от 1 до 4 и сущ ественно з ависит от условий проведения
эксперим ента.
      Судя по уравнению Гендерсона-Гассельбаха, з аписанного относительно
велич ины р К, практич ески полная иониз ация ф ункциональны х групп ионита

Страницы