-сурет.  Шыны  электроды

26 
Н
+
(
е
р) = Н
+
(
шыны
),
 
 
яғни ол электрондар алмасуымен байланысты емес. 
Мембрананың сыртқы бетіндегі сутек иондары зерттелетін 
ерітіндідегі сутек иондарымен тепе-теңдікте тұрады және бөліну 
шекарасында потенциал пайда болады: 
E
1
= 𝐸
1
0
+
𝑅𝑇
𝐹
𝑙𝑛
𝑎
𝐻+(𝑥)
𝑎
𝐻+(1)
`
, 
мұндағы 
𝑎
𝐻
+
(𝑥)
– зерттелетін ерітіндідегі сутек иондарының 
активтілігі; 
𝑎
𝐻
+
(1)
`
– мембрананың сыртқы бетіндегі сутек ионда-
рының активтілігі. 
Сәйкесінше мембрананың ішкі бөліну шекарасының бетінде:
E
2
= 𝐸
1
0
+
𝑅𝑇
𝐹
𝑙𝑛
𝑎
𝐻
+
(2)
𝑎
𝐻
+
(2)
`
потенциалы пайда болады. Мұндағы 
𝑎
𝐻
+
(2)
және 
𝑎
𝐻
+
(2)
`
– ішкі 
ерітіндідегі және мембрананың ішкі бетіндегі сутек иондарының 
активтіліктері. 
Шыны мембрананың жалпы потенциалы: 
E
M
= 𝐸
1
− E
2
= 𝐸
1
0
− E
2
0
+
𝑅𝑇
𝐹
𝑙𝑛
𝑎
𝐻+(𝑥)
𝑎
𝐻+(2)
𝑎
𝐻+(1)
`
𝑎
𝐻+(2)
`
, 
𝑎
𝐻
+
(1)
`
, 𝑎
𝐻
+
(2)
`
және 
𝑎
𝐻
+
(2)
- нің тұрақты мәндерінде теңдеу: 
E
M
= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 +
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐻
+
(𝑥)
 
түрінде келеді, яғни мембрана потенциалы зерттелетін ерітін- 
дінің рН-ын сипаттайды. 
Шыны электродпен рН-ты өлшеу:
Hg, Hg
2
Cl
2
| KCl | 
𝑐
𝐻
+
(𝑥)
| шыны | HCl | AgCl, Ag 
тізбегінің ЭҚК-ін өлшеуге сәйкес келеді. 

27 
Бұл тізбектің ЭҚК-і: 
∆Е = Е
1
– Е
2
,
(2.10) 
Мұндағы 
E
1
= 𝐸
𝐻𝑔
2
𝐶𝑙
2
/𝐻𝑔
0
−
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐶𝑙
−
(1)
−
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐻
+
(𝑥),
E
2
= 𝐸
𝐴𝑔𝐶𝑙/𝐴𝑔
0
−
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐶𝑙
−
(2)
−
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐻
+
(ст)
. 
Соңғы қатынасты (2.10) теңдеуіне қойсақ: 
𝐸 = [𝐸
𝐻𝑔
2
𝐶𝑙
2
𝐻𝑔
0
− 𝐸
𝐴𝑔𝐶𝑙
𝐴𝑔
0
+ 
𝑅𝑇
𝐹
𝑙𝑛
𝑎
𝐶𝑙
−
(2)
𝑎
𝐶𝑙
−
(1)
`
+ 
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐻
+
(
ст
)
]
−
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐻
+
(𝑥)
= 𝐸
шыны
0
−
𝑅𝑇
𝐹
ln 𝑎
𝐻
+
(
ст
)
немесе
𝐸 = 𝐸
шыны
0
+ 2,303
𝑅𝑇
𝐹
𝑝𝐻
. 
𝐸
шыны
0
өлшеміне мембрананың екі бетінің потенциалдар айы-
рымын білдіретін асимметрия потенциалы да кіреді. Ол мембра-
наның екі жағының қасиеттерінің сәйкес келмеуінен пайда 
болады және мембрананың екеуін де бірдей ерітіндіге салып, 
тәжірибе жүзінде анықтауға болады. 
𝐸
шыны
0
өлшемі шынының 
сортын және шыны электродтың басқа да қасиеттерін сипат-
тайтын 
Н
+
(
е
р) ↔ Н
+
(
шыны
)
тепе-теңдік константасына да 
тәуелді. Шыны электродтың стандартты потенциалын 
𝐸
шыны
0
әдетте анықтамайды. Зауыттық рН-метрлерді қолданғанда бұл 
операция стандартты буферлі ерітінділер бойынша құрылғының 
қасиеттерімен ауыстырылады.

28 
Шыны электродтардың негізгі артықшылықтары ретінде 
жұмыстың қарапайымдылығын, рН-тың кең аймағында қолданыла-
тынын, тепе-теңдіктің тез орнауын және рН-ты тотығу-тотық-
сыздану жүйелерінде анықтауға мүмкін болатынын айтуға болады. 
Ал кемшіліктеріне құрылғының нәзік болуын, яғни берік, мықты 
еместігін және күшті қышқылды және күшті негізді ерітінділерге 
ауысқанда жұмыстың қиындауын жатқызуға болады. Бірақ шыны 
электрод қазіргі уақытта рН өлшеуде кеңінен қолданылады. 
Сонымен қатар оған шыны электроды бар рН-метрлердің өнді-
ріспен көптеп шығарылуы да өз үлесін қосып келеді. 

жүктеу/скачать 3,21 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: