pH vs %Концентрация

физико-химические методы исследования, методики и другие вопросы аналитической химии
analytical chemistry, analysis and techniques for professionals
Ответить
Dusja74
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Пт мар 16, 2018 1:07 pm

pH vs %Концентрация

Сообщение Dusja74 » Пт мар 16, 2018 1:11 pm

Привет всем химикам,
Ребята не могли бы вы помочь?
Задача такая: например, 15% раствор гидроксида натрия находится при температуре 80°С и в него погружен некий образец. Смену раствора надо производить при изменении концентрации раствора 10%, причем в наличии только pH-метер. Существуют ли таблицы или формулы, по которым ,может ,десятыми путями можно посчитать зависимость pH от концентрации?
Заранее благодарна :)

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 10321
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: pH vs %Концентрация

Сообщение avor » Пт мар 16, 2018 2:02 pm

Стеклянный электрод рН- метра в 15% растворе щелочи при 80оС растворится, ну если не на глазах, то достаточно быстро, а уж способность что-либо измерять адекватно потеряет прям на глазах. Большинство стеклянных электродов в паспорте вообще ограничены диапазоном концентрацией щелочи 3-4% а то 0.04-0,4%.

А формула то она вроде есть, во всех учебниках написана: С(в молях)=10^(рН-14), Но сразу же вынужден вас огорчить!
Во-первых она справедлива только для идеальных растворов, к которым с более или менее хорошей точностью близки разбавленные растворы,
и к которым ваш раствор отнести нельзя ни в коем случае. Для концентрированных растворов нужно использовать коэффициенты активности, которые определяются эмпирически экспериментально и зависят не только от концентрации щелочи, но и от концентрации других компонентов раствора. Так же в присутствия в растворе солей слабых кислот и оснований эта формула перестает работать - она справедлива только для чистой щелочи в чистой воде, более того при сильных разбавлениях она тоже перестает работать(даже для чистой щелочи и чистой воды) из-за того, что не учитывает, что вода хоть и слабый, но тоже электролит. Обращаю так же ваше внимание на то, что посчитанная по этой формуле концентрация - молярная, а что бы получить процентную нужно воспользоваться таблицей плотности растворов щелочи. Опять же эта таблица будет работать исключительно только для случая чистого раствора щелочи в воде при наличие в растворе других компонентов таблица перестает работать.

Dusja74
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Пт мар 16, 2018 1:07 pm

Re: pH vs %Концентрация

Сообщение Dusja74 » Пт мар 16, 2018 3:20 pm

Спасибо за ответ. Понятно, что всё относительно...
А насчет измерений pH-метром, хочу Вас обрадовать, измеряю только охлажденный раствор. Понятно, что любые измерения будь то взвешивания или что-то другое, производятся с веществами как минимум комнатной температуры, если не указаны особые условия.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 10321
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: pH vs %Концентрация

Сообщение avor » Пт мар 16, 2018 4:19 pm

А я вот не могу быть к вам взаимным. Врать будет ваш рН-метр, как профессиональный аферист, ну, а помрет электрод не на первом измерении, а 20 ом или 50 ом при чем каждое измерение будет необратимо менять градуировочную кривую электрода, хотя если с ним обращаться по-человечески, то он может их сделать несколько тысяч.

Ну, можно, расчеты сделать гипотетические, согласно которым, при изменении концентрации гидроксида натрия от 10 до 15% или наоборот рН изменится примерно на 0,2 единицы. А с учетом того, что в этой области электрод врет, как профессиональный лгун, вы там наизмеряете цену на дрова в Саратове в 1854 году. Хотя, конечно, все относительно.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23029
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: pH vs %Концентрация

Сообщение amik » Пт мар 16, 2018 4:55 pm

Неорганики здесь нет, уезжаем в аналитику.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Шуша
Сообщения: 856
Зарегистрирован: Ср май 02, 2007 3:14 pm

Re: pH vs %Концентрация

Сообщение Шуша » Сб мар 17, 2018 11:25 am

1. Прямые измерения рН в таком растворе практически неосуществимы. Даже, если абстрагироваться от всяких "натриевых ошибок" и не считать показания рН-метра за реальные значения рН, а некоторыми отвлеченными цифрами, которые можно сопоставить с концентрацией (экспериментально), то ничего не получится. При таких концентрациях натрия и щелочности стекло электродной мембраны (поверхность) будет переходить из Н-формы в натриевую. Электродная характеристика "поплывет", причем это будет процесс, растянутый во времени. Показания тоже будут плыть.
2. Можно отобрать 1 мл раствора и разбавить в 100 раз. Тогда рН-метр вполне можно будет использовать. Но...
3. Теоретически разница рН между растворами составляет около 0,2 рН (если кроме NaOH ничего нет). При погрешности рН-метра +/-0,05 рН эффективность такого контроля за концентрацией сомнительна.
4. По-моему, проще попробовать контролировать концентрацию по плотности раствора. 10% - 1,1089; 15% - 1,1641. Вполне различимые значения для ареометра.
5. Да... И нужно знать за счет чего эти 5% исчезают. Если за счет разбавления, то это одно, а если, например, из-за перехода в карбонат, то по п.3 будет все еще грустнее, а по п.4 совсем безнадежно.

Аватара пользователя
SIG
Сообщения: 3626
Зарегистрирован: Вс ноя 28, 2004 11:48 pm

Re: pH vs %Концентрация

Сообщение SIG » Вс мар 18, 2018 2:36 pm

Титрование вам в помощь. Дешево и точно.

Dusja74
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Пт мар 16, 2018 1:07 pm

Re: pH vs %Концентрация

Сообщение Dusja74 » Вс мар 18, 2018 6:54 pm

Спасибо всем за ответы. Очень многое теперь всплыло в голове. Точность изменения концентрации важно не особо и не учитывается в результатах опыта. Поэтому изменение концентрации раствора и стоит более 10%. Еще раз всем спаси👍👍👍бо :235: :235:

Ответить

Вернуться в «аналитическая химия / analytical chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя