Sanoat korxonalarining barchasida bugungi kunda texnologik jarayonlarning - bet 86

198
bu yerda:
R -
elektrodlar orasidagi o‘lchangan qarshilik,
Om; у
1
-
etalon
eritmaning solishtirma elektr o‘tkazuvchanligi,
Sm/sm.
Elektr o‘tkazuvchanlikni o‘lchashda sanoat chastotasidagi yoki chastotasi
oshirilgan o‘zgarmas tokdan ham, o‘zgaruvchan tokdan ham foydalanish mumkin.
Suyuqliklarning
tarkibini
tahlil
qilishning
potensiometrik
usuli.
Potensiometrik usul
muayyan indikator elektrodlar hosil qilgan EYUK ni o‘lchash
yo‘li bilan ionlar konsentratsiyasining aniqlashga asoslangan.
Bu yerda,
konsentratsiyani bevosita potensiallari farqini o‘lchash bilan aniqlash mumkin.
Texnologik jarayonlarda eritma konsentratsiyasi, ko‘pincha, рН ning qiymati
bo‘yicha o‘lchanadi: agar рН<7 bo‘lsa, kislotali; рН = 7 bo‘lsa, neytral; рН>7
bo‘lsa, ishqorli eritma bo‘ladi.
Avtomatik asboblarda pH ni o‘lchash uchun elektr usuldan foydalaniladi. U
tekshirilayotgan
eritmaga
botirilgan,
shishadan
tayyorlangan
o‘lchash
elektrodining eritma pH qiymatiga ko‘ra elektrod eritma chegarasida potensiallar
farqini o‘zgartirishiga asoslangan. Biroq, faqat bitta elektrod va eritma o‘rtasidagi
potensiallar farqini o‘lchab bo‘lmaydi, chunki o‘lchash asosi ulanganida asbobni
eritmaga ulaydigan o‘tkazgich bilan eritma orasida ham potensiallar farqi hosil
bo‘lib, u ham eritmadagi vodorod ionlari konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘ladi. Shu
sababli elektrod potensiallarini o‘lchashda o‘lchash elektrodi bilan bir qatorda
yordamchi elektroddan ham foydalaniladi, uning potensiali o‘zgarmas bo‘lib,
eritmaning hossalariga bog‘liq bo‘lmaydi. Yordamchi
elektrod sifatida kalomel
yoki kumush xlorid qoplangan elektrodlar ishlatiladi. Har ikki elektrod galvanik
element hosil qiladi. Suvli eritmalarga tatbiq etiladigan Nernst tenglamasiga ko‘ra
bunday galvanik elementining EYUKi, agar yordamchi elektrodning potensiali
nolga teng bo‘lsa, quyidagi ifodadan aniqlanadi:
Е = -2,3 (RT/F)∙рН,
bu yerda R — universal gaz doimiysi; Т —
eritmaning mutloq temperaturai,
0
К; Ғ - Faradey soni.
Keltirilgan tenglama shuni ko‘rsatadiki, shisha elektrodning EYK eritmaning
rN miqdoriga va uning temperaturaiga bog‘liq ekan. Eritmaning temperaturai
o‘zgarmas bo‘lganida, shisha elektrodning EYUK faqat eritmaning pH miqdori
199
funksiyasidan iborat bo‘ladi. Bu tenglamaga R, T va G‘ ning son qiymatlarini
qo‘yib, 20°С uchun shisha elektrodning potensiali qiymatini (volt hisobida)
topamiz.
Е = -0,0581 ∙ рН.
136-rasmda tekshirilayotgan eritma 10 ga tushirilgan shisha 1 va kalomel
elektrodlar 7 dan foydalanilgan holda eritmaning rN miqdorini o‘lchash
sxemasi
ko‘rsatilgan. Ulardan hosil bo‘lgan potensiallar farqi eritmaning рН miqdoriga
mutanosib bo‘lib, potensiometr 4 bilan o‘lchanadi. Shisha elektrod shisha
naychadan iborat bo‘lib, uchi elektrod shishasidan yasalgan yupqa devorli (0,1—
0,2 mm) ichi kavak zoldir kavsharlab qo‘yilgan. Zoldirga рН miqdori ma’lum
bo‘lgan eritma 3 to‘ldirilgan bo‘lib, eritmaga esa kumush xlorid qoplangan
kontaktli yordamchi elektrod 2 botirilgan, u zoldirning
ichki sirtida potensiallar
farqini olish uchun xizmat qiladi. Shisha elektrodlarning xususiyati shundan
iboratki, ularning ichki elektr qarshiligi juda katta bo‘lib, 20 °С da 100—200 mOm
ga yetadi.
136-rasm.
Shisha va kalomel elektrodlari bo‘lgan рН-metrning sxemasi.
Kalomel elektrod 7 dielektrikdan tayyorlangan, ichiga kimyoviy toza simob 5
to‘ldirilgan bo‘ladi. Uning ustida yomon eriydigan kalomel pastasining qatlami 6,
to‘yintirilgan kaliy xlorid eritmasi 8 joylashtirilgan. Elektr kontakt hosil qilish
200
uchun kam o‘tkazadigan to‘siq 9 o‘rnatilgan bo‘lib, u orqali kaliy xlorid asta-sekin
sizib o‘tadi va bu bilan tekshirilayotgan eritmadan yordamchi elektrodga chet
ionlar o‘tib qolishining oldini oladi. Shunday qilib,
shisha va kalomel
elektrodlardan iborat рН- metrning elektr zanjiri ketma-ket ulangan elementlar
qatoridan tashkil topgan bo‘lib, ularning potensiali o‘lchash asbobi qayd etadigan
yig‘indi EYUK ni beradi:
E
У
=E
1
+E
2
+E
3
+E
x
,
bu yerda:
Е
1
- kumush xlorid qoplangan kontaktli elektrod bilan xlorid kislota
orasidagi potensialning keskin o‘zgarishi;
Е
2
- xlorid kislota eritmasi bilan shisha
elektrod zoldirsi ichki yuzasi o‘rtasidagi potensialning o‘zgarishi;
Е
3
- simob bilan
kalomel o‘rtasidagi yordamchi elektroddagi potensialning o‘zgarishi;
Е
х
- shisha
elektrod zoldirsi tashqi sirti bilan tekshirilayotgan eritma o‘rtasidagi potensialning
o‘zgarishi.
Е
1
,
Е
2
va
Е
3
kattaliklar nazorat qilinayotgan eritmaning tarkibiga bog‘liq
bo‘lmaydi va faqat temperaturaga qarab o‘zgaradi.
Shisha elektrod zoldirning
tashqi yuzasida hosil bo‘ladigan elektr yurituvchi kuch Е
х
eritmaning рН miqdori
va temperatirasi bilan aniqlanadi. Binobarin, pH - metr elektr zanjirining yig‘indi
EYUK ma’lum temperatura uchun tekshirilayotgan eritmadagi vodorod ionlari
aktivligining funksiyasidan iboratdir. Bu EYUK ni o‘lchab tekshirilayotgan eritma
uchun рН kattalikni topish mumkin.
7>