SI22818A - Postopek določanja koncetracij šibkih elektrolitov - Google Patents
Postopek določanja koncetracij šibkih elektrolitov Download PDFInfo
- Publication number
- SI22818A SI22818A SI200800118A SI200800118A SI22818A SI 22818 A SI22818 A SI 22818A SI 200800118 A SI200800118 A SI 200800118A SI 200800118 A SI200800118 A SI 200800118A SI 22818 A SI22818 A SI 22818A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- conductivity
- concentrations
- weak electrolyte
- weak
- determination
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 abstract description 18
- 239000012895 dilution Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Postopek določanja koncentracij šibkih elektrolitov je izveden s povezovanjem teorije šibkih elektrolitov in prevodnosti, in tako izpeljemo enačbo za izračun koncentracij šibkih elektrolitov z meritvijo standardne specifične prevodnosti, ostali parametri (disociacijska konstanta in molarna prevodnost pri neskončni razredčitvi) so konstantne za določen šibek elektrolit in jih lahko odčitamo iz termodinamskih priročnikov.
Description
Postopek določanja koncetracij šibkih elektrolitov
Področje tehnike, v katero spada izum
Izum je s področja: določanja koncentracij šibkih elektrolitov. Z merjenjem prevodnosti kontinuirno izračunamo koncentracijo šibkih elektrolitov, ki je pomemben parameter za spremljanje poteka reakcij v reakcijski kemiji.
Tehnični problem
Vedno se srečujemo s problemom, kako kontinuirno spremljati koncentracije raztopin v reaktorjih.
Stanje tehnike
Spremljanje koncentracij med reakcijo je pomemben dejavnik, saj tako lahko sproti zasledujemo presnovo, določamo kemijsko kinetiko in opazimo morebitne stranske reakcije.
Opis rešitve tehničnega problema z izvedbenim preiskusom (primerom)
Postopek določanja koncentracij šibkih elektrolitov je sestavljen iz dveh faz:
1. faza - j e standardni način merj enj a prevodnosti
2. faza - je nov način postopka določanja koncentracij šibkih elektrolitov. Teoriji o šibkih elektrolitih in o prevodnosti povežemo in dobimo enačbo za
-2enačbi:
določanje koncentracij šibkih elektrolitov (lahko je reaktant ali produkt). Od potrebnih parametrov merimo le specifično prevodnost po standardnem načinu merjenja prevodnosti.
Bistvo teorije o šibkih elektrolitih
Znano je, da je Arrheniusova teorija o elektrolitski disociaciji imela velik vpliv na poučevanje pojavov v raztopinah v katerih sodelujejo ioni. Za ravnotežje med ioni in nedisociranimi molekulami uporabimo zakon o vplivu koncentracij (Ostwaldov zakon razredčen) a):
AB=A+ + B' (2.1)
Ravnotežno konstanto imenujemo v tem primeru konstanta disociacije oz. disociacijska konstanta:
Kc = [Α+] [B']/[ΑΒ] (2.2)
Kc= cc«2/(l-ct) (2.3) kjer so: Kc - disociacijska konstanta, a - stopnja disociacije, cc - koncentracija, mol/L.
S tole formulo se da izračunati konstanto disociacije, ta je pri isti temperaturi neglede na koncentracijo enaka. Za zakon velja le za šibke elektrolite, to so elektroliti pri katerih je disociacija konstante okoli 0,0001 ali manj. Stopnja disociacije (a) je razmerje med vsoto disociranih delcev in vsoto vseh delcev v raztopini. Če to vrednost pomnožimo s 100, izrazimo a v odstotkih (0% - 100%).
Stopnja disociacije (a) je odvisna tudi od molame prevodnosti (A) in jo lahko izračunamo po (2-4) a - stopnja disociacije,
Λ - molama prevodnost, S m2 mol'1,
Ax - molama prevodnost pri neskončni razredčitvi, S m2 molita podatek je podan v termodinamskih priročnikih [1]).
a=Λ
A~ kjer so:
-3Bistvo teorije o prevodnosti
Molamo prevodnost izračunamo po enačbi:
(2.5) kjer so:
Λ - molama prevodnost, S m2 mol'1, k - specifična prevodnost, Ω'1 m'1, cc - koncentracija, mol/L.
Specifično prevodnost določimo po enačbi:
K, celice (2-6) kjer so: κ - specifična prevodnost, Ω'1 m'1,
Kceiice - konstanta elektrolitske celice, m’1,
R - električna upornost, Ω.
Povezava obeh teorij o šibkih elektrolitih in o prevodnosti
Povezava obeh teorij o šibkih elektrolitih in o prevodnosti je bistvo postopka določanja koncentracij šibkih elektrolitov. Osnova za postopek določanja koncentracij šibkih elektrolitov sta enačbi (2.4) in (2.3). S pomočjo teh dveh enačb lahko izračunamo stopnjo disociacije za šibke elektrolite.
Iz enačbe (2.3) izrazimo cc:
(2.7)
V enačbi 2.4 za J upoštevamo izraz, kije izražen z enačbo 2.5. Za cc vstavimo izraz, kije izražen z enačbo 2.7.. Tako dobimo:
-4•A-oo' cc Λ«, · Kc · (1 ot)
Enačbo (2.8) pomnožimo s faktorjem --—, saj želimo izraziti a (sledijo enačbe 2.10 a
2.14) in dobimo:
| a-(l-a) v | (2.9) |
| <z Am · Kc | |
| (l-<z) κ | (2.10) |
| a ^·Κ( | |
| (1-«)·Λ„ -Kc=K-a, | (2.11) |
| -Kc = κ·α, | (2.12) |
| Am -Kc =κ·α + α·Λ.χ - Kc, | (2.13) |
| -Kc=a-(K + \X-Kc). | (2-14) |
Iz enačbe (2.14) izrazimo stopnjo disociacije (cc):
a=A -K, (/c + AK -Kc) (2.15) kjer so: α - stopnja disociacije, .4 - molama prevodnost pri neskončni razredčitvi, S m2 mol'1, k - specifična prevodnost, Ω'1 m'1, cc - koncentracija produkta C, mol/L,
Kc - disociacijska konstanta.
S postopkom določanja koncentracij šibkih elektrolitov želimo povezati teoriji o šibkih elektrolitih in o prevodnosti za enostavno uporabo izračuna koncentracije (enačba 2.7). Pred tem še moramo izračunati stopnjo disociacije (2.15). Od potrebnih parametrov merimo le specifično prevodnost. Ostali parametri (disociacijska konstanta in molama prevodnost pri neskončni razredčitvi) so konstantne za določen šibek elektrolit in jih lahko odčitamo iz termodinamskih priročnikov.
-5Izvedbeni preiskus
Predstavljen postopek določanja koncentracij šibkih elektrolitov smo testirali z ocetno kislino, kije šibek elektrolit. Molama prevodnost pri neskončni razredčitvi za ocetno kislino (Λ«,) znaša 39,05x10' S m mol' [1], disociacijska konstanta ocetne kisline (Kdls) je pri temperaturi okoli 25°C l,75xl0'5 in pri temperaturi okoli 35°C je 1,73x10’5[1].
Metoda je bila testirana za reakcijo proizvodnje ocetne kisline (CH3COOH) iz acetanhidrida ((CH3CO)2O) in vode v šaržnem mešalnem reaktorju pri različnih temperaturah (Λ = 20 °C, T2 = 23 °C in T3 = 26 °C):
(CH3CO)2O + H2O θ 2 CH3COOH
Pri poskusu smo imeli volumen reaktantov (Kvode = 1000 mL in Lacetanhidrida = 40 mL) ter molsko razmerje r (Ac:H2O) = 1:131. Reaktante in celoten mešalni reaktor smo segreli na 23°C. Specifična prevodnost je bila merjena neprekinjeno skozi reakcijo. Del dobljenih rezultatov, meritev in izračunov je prikazanih v preglednici 1.
Preglednica 1: Prikaz rezultatov in izračunov pri & = 23 °C.
| t/min | x7(pS/cm) | a | cc/(mol/L) |
| 0,00 | 0,0 | 0,0000 | 0,0000 |
| 1,15 | 431,7 | 0,01557 | 0,07102 |
| 2,62 | 692,0 | 0,00977 | 0,18142 |
| 4,05 | 873,6 | 0,00776 | 0,28854 |
| 6,07 | 1051,1 | 0,00646 | 0,41716 |
| 8,08 | 1163,2 | 0,00584 | 0,51056 |
| 10,08 | 1244,4 | 0,00546 | 0,58411 |
| 13,03 | 1323,0 | 0,00514 | 0,66001 |
| 14,8 | 1354,0 | 0,00502 | 0,69122 |
| 16,03 | 1370,0 | 0,00496 | 0,70762 |
| 18,02 | 1391,0 | 0,00489 | 0,72942 |
| 20,03 | 1406,0 | 0,00483 | 0,74520 |
| 22,87 | 1420,0 | 0,00479 | 0,76008 |
| 24,78 | 1427,0 | 0,00476 | 0,76757 |
| 28,25 | 1435,0 | 0,00474 | 0,77618 |
| 31,12 | 1438,0 | 0,00473 | 0,77942 |
| 34,75 | 1442,0 | 0,00471 | 0,78375 |
-6Metoda je bila testirana z analitično metodo - titracijo in koncentracije se po obeh metodah ujemajo.
Referenca:
[1] P. W. Atkins, Physical chemistry, Oxford, Melbourne, Tokyo : Oxford University Press, cop. 1998
Za
Anita Kovač Kralj Na griču 47
Maribor Zaposlena na FKKT
Claims (1)
- PATENTNI ZAHTEVEK1. Postopek določanja koncentracij šibkih elektrolitov je označeno s tem, da teoriji o šibkih elektrolitih in o prevodnosti povežemo in dobimo enačbo za določanje koncentracij šibkih elektrolitov in tako kontinuirno spremljamo spreminjajoče se koncentracije z merjenjem specifične prevodnosti.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200800118A SI22818A (sl) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Postopek določanja koncetracij šibkih elektrolitov |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200800118A SI22818A (sl) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Postopek določanja koncetracij šibkih elektrolitov |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI22818A true SI22818A (sl) | 2009-12-31 |
Family
ID=41462293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI200800118A SI22818A (sl) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Postopek določanja koncetracij šibkih elektrolitov |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SI (1) | SI22818A (sl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012082061A1 (en) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Ge Healthcare Bio-Sciences Ab | Method for predicting the conductivity of a liquid mixture |
-
2008
- 2008-05-13 SI SI200800118A patent/SI22818A/sl not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012082061A1 (en) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Ge Healthcare Bio-Sciences Ab | Method for predicting the conductivity of a liquid mixture |
| EP2651547A4 (en) * | 2010-12-17 | 2016-05-11 | Ge Healthcare Bio Sciences Ab | Method for predicting the conductivity of a liquid mixture |
| US11670402B2 (en) | 2010-12-17 | 2023-06-06 | Cytiva Sweden Ab | Method for predicting the conductivity of a liquid mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bouchard et al. | Standard partition coefficients of anionic drugs in the n-octanol/water system determined by voltammetry at three-phase electrodes | |
| Loktionov et al. | Operando UV/Vis spectra deconvolution for comprehensive electrolytes analysis of vanadium redox flow battery | |
| Szakács et al. | Accurate determination of low pK values by 1H NMR titration | |
| CN101995385A (zh) | 一种钒电池正极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 | |
| CN102288726A (zh) | 一种钒电池电解液酸度pH滴定定量测定方法及其应用 | |
| TW201300761A (zh) | 氧化性物質之總濃度測定方法、氧化性物質之總濃度測定用濃度計及使用其之硫酸電解裝置 | |
| CN106525906B (zh) | 一种检测全氟烷基磺酰亚胺盐中氟离子含量的方法 | |
| CN102937614A (zh) | 一种锂离子电池电解质盐LiBF4中游离氟含量的分析方法 | |
| Li et al. | Prediction of viscosity for high-concentrated ternary solution (CH3SO3H+ VOSO4+ H2O) in vanadium flow battery | |
| Hannonen et al. | Electrochemical characterization of redox activity and stability of various tris (2, 2 ‘-bipyridine) derived complexes of iron (II) in aqueous solutions | |
| CN102539362B (zh) | 一种钒电池正极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 | |
| CN101995386B (zh) | 一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 | |
| SI22818A (sl) | Postopek določanja koncetracij šibkih elektrolitov | |
| Wang et al. | Colorimetric water hardness sensor optode containing neutral ionophore and chromoionophore | |
| CN103048219A (zh) | 一种含碘氢碘酸浓度的分析方法 | |
| WO2024045358A1 (zh) | 铁铬液流电池系统平衡度的测试方法 | |
| Asakai et al. | Investigation of iodine liberation process in redox titration of potassium iodate with sodium thiosulfate | |
| Asakai et al. | Evaluation of certified reference materials for oxidation–reduction titration by precise coulometric titration and volumetric analysis | |
| CN104713923A (zh) | 一种全钒液流电池负极电解质溶液钒离子浓度定量测定方法 | |
| Katayama et al. | Reevaluation of donor number using titration calorimetry | |
| Zhang et al. | Electrochemiluminescence in Luminol-based calcium-selective nanoparticles for the determination of calcium ions | |
| Asakai et al. | Precise coulometric titration of sodium thiosulfate and development of potassium iodate as a redox standard | |
| Asakai et al. | Assay of high-purity sodium oxalate traceable to the international system of units by coulometric titration and gravimetric titration | |
| CN106370775B (zh) | 用于检测电池级草酸亚铁产品中铁元素的酸溶-滴定法 | |
| CN204065012U (zh) | 一种测定水中游离性余氯的电化学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20100122 |
|
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20111224 |