Для определения содержания кислотно-основных центров с одновременным установлением их силы, использовался метод неводного титрования этих центров раствором паратолуолсульфокислоты и едкого натра.
В качестве растворителя использовался ацетон, являющийся индеферентным растворителем с большой дифференцирующей силой. В отличие от воды, имеющей ионное произведение, равное 14, логарифм константы сольволиза ацетона равен 26, т.е. шкала рН или рС для органического растворителя растягивается с 14 до 26. Причем для ацетона имеет место удачная величина разбега ЭДС при переходе от сильных кислот к сильным основаниям, равной ≈1400, то есть имеется возможность прямой корреляции значения ЭДС полунейтрализации кислоты и основания со значением рК или функции Гаммета при условном переносе ее значений для водной среды.
В качестве электрода сравнения используется хлорсеребряный электрод, заполненный насыщенным спиртовым раствором хлористого калия. В качестве рабочего электрода - стеклянный электрод марки ЭСЛ – 061. В промежутке между экспериментами стеклянный электрод регенерируется в слабом водном растворе соляной кислоты.
При потенциометрическом титровании значения рН и рК связаны уравнением:
, (1)
где а А – активность диссоциированной кислоты;
а АН – активность недиссоциированной кислоты.
Аналогичная зависимость и для рКВ. Обычно рК может быть установлено по величине рН, соответствующей полунейтрализации, то есть когда обращается в 0. Однако это относится к водным растворам и хотя уравнение справедливо и для неводных систем, но практически, воспользоваться им затруднительно из-за неопределенности значения pH переходящего в pL (концентрация ионов лиония (CH3-CO-CH3H+)). Как видно, pK связано со значением потенциала в точке полунейтрализации.
Приборы и оборудование:
– pH-метр
– Измерительная система, состоящая из: хлорсеребряного электрода сравнения, заполненного насыщенным спиртовым раствором хлорида калия, платинового электрода, термокомпенсатора.
– Магнитная мешалка.
– Стеклянный стакан вместимостью 50 см3.
– Варипипетка.
Материалы и реактивы:
– пара-Толуолсульфокислота
– Ацетон (ГОСТ 2603–79)
– Едкий натр (ГОСТ 2263-79)
– Спирт этиловый (ГОСТ 5964–82)
Ход определения:
0,5 г исследуемого пигмента, взвешенного с точностью до 0,01г, вносили в стакан вместимостью 50 см3. Добавляли 30 мл ацетона и помещали стакан на магнитную мешалку. Электродную систему погружали в стакан с суспензией и включали перемешивание.
После установления значения потенциала снимали начальное показание милливольтметра. Затем порциями добавляли титрант в суспензию исследуемого пигмента. После добавления каждой порции титранта необходимо регистрировать значения потенциала. Титрование заканчивали, когда добавление нескольких порций титранта к суспензии не приводило к изменению потенциала.
По результатам была построена кривая зависимости потенциала от объема добавленного титранта. Силу основных центров находили по кривой титрования пара-толуолсульфокислотой. Для этого определяли потенциалы полунейтрализации основных центров, и рассчитывали для них функцию Гаммета по уравнению:
(2)
где E – ЭДС, соответствующая полунейтрализации данного основного центра, мВ.
Для расчета силы кислотных центров предварительно проводилось титрование раствора пара-толуолсульфокислоты в ацетоне раствором едкого натра в этиловом спирте. По полученной в результате титрования кривой находили значение потенциала полунейтрализации. Значение функции Гаммета при этом потенциале принимают равным 7. Используя линейность зависимости функции Гаммета от потенциала, значение функции Гаммета вычисляется по формуле:
Но/dЕ = 0,01, (3)
Концентрация кислотных (основных) центров на поверхности вычисляли на основании (дифференциальной) кривой титрования по следующей формуле:
, (4)
где С – концентрация кислотных (основных) центров, мкмоль/г;
Cт – концентрация титранта, моль/дм3;
V – объем титранта, соответствующий точке эквивалентности, см3;
m – масса пигмента, г.
Определение размера частиц и распределения по размерам полученных дисперсий и диоксида титана, производилось с помощью прибора Nanotrack Ultra 151.
Суть данного метода определения размеров частиц заключается в регистрации рассеяния света частицами (дифракционная картинка), при этом угол рассеяния света универсально пропорционален размеру частиц.
Рассеянное частицами излучение регистрируется под разными углами с помощью высокочувствительного многоэлементного кремниевого детектора – фотодиодной матрицы. Излучение полупроводниковых лазеров с помощью линзы фокусируются в плоскость детектора, проходя при этом через измерительную кювету в которой осуществляется проток анализируемой суспензии, эмульсии или сухого порошкообразного материала.
Реакция с
ацетилацетоном и диметиламинобензальдегидом
Раствор субстанции в смеси ацетилацетона и раствора натрия гидроксида разведенного нагревают на водяной бане, охлаждают и прибавляют раствор диметиламинобензальдегида и еще раз нагревают. Охлаждают и прибавляют воду - появляется интенсивное синее окрашивание. 3. Реакция с раствором калия йодида йод ...
Гражданская оборона и чрезвычайные ситуации
В последние годы сохраняется устойчивая тенденция роста количества и масштабов чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного и техногенного характера. Они становятся все более опасными для окружающей среды и экономики. И поэтому сегодня особенно остро стоит проблема поддержания в постоянной готовности сист ...
Химические свойства скандия
Химически скандий довольно активен, проявляет степень окисления +3. При этом первыми теряются 4S2-электроны и лишь затем Зd-электроны. С водой он не взаимодействует даже при нагревании, но хорошо растворяется в кислотах с образованием солей Sc3+. По солеобразующей способности скандий сходен со щело ...
Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.