Новая химия » Исследование эмульсионной полимеризации некоторых акриловых мономеров с использованием диоксида титана » Определение кислотно-основных свойств поверхности

Определение кислотно-основных свойств поверхности

Страница 1

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.

Страницы: 1 2 3

Еще по теме:

Выдвижение гипотез о механизмах реакций
Выдвижение гипотез о механизмах исследуемых реакций является одним из этапов рациональной стратегии построения кинетических моделей. В случае каталитических реакций можно выделить следующие уровни гипотез: гипотезы о состоянии катализатора, о природе активных центров; гипотезы о возможных элементар ...

Периодический закон Менделеева
В 1669 году Д. И. Менделеев сформулировал закон: Свойства простых тел, а также свойства и формы соединений находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов. Расположив все известные в то время элементы в порядке возрастания относительных атомных масс, Менделеев наблюдал пери ...

Лев Александрович Чугаев (1873—1922)
Л. А. Чугаев широко известен у нас и за границей как первоклассный органик-синтетик — автор прекрасного ксантогенного метода получения непредельных малостойких (лабильных) углеводородов, особенно из группы терпенов. Еще большую известность приобрел Л. А. Чугаев как выдающийся представитель координа ...

Идеи алхимии


Идеи алхимии

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.

Категории

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru
Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru