P1100152
Spośród innych zastosowań diclck tronie tri i trzeba przede wszystkim wymiesili zastosowanie tej metody przy wyznaczaniu momentów dipolowych dla potrzeb analizy strukturalnej, badaniu kinetyki reakcji niccleklrolitów. ci.jglcj kontroli produktów destylacyjnych oraz przy badaniu odczynników w przemyśle chemicznym i naftowym.
13. KONDUKTOMETRIA WYSOKOCZĘSTOTLIWOŚCIOWA
I3J. WSTĘP
Zachowanie się substancji w szybkozmiennym polu elektrycznym określone jest ich przewodnością właściwi* x, stałą dielektryczną c i pr/enikn litością magnetyczną W analizie chemicznej w większości przypadków przenikalność magnetyczna jest stała, wobec czego bierze się pod uwagę tylko zmiany przewodności lub stałej dielektrycznej. Zmianami przewodności elektrolitów zajmuje się konduktoinctria, zmianami stałej dielektrycznej niccleklrolitów — diclektrometiia. W klasycznym układzie, stosowanym w tych metodach, elektrody znajdują się w bezpośrednim (galwanicznym) kontakcie z badaną cieczą, w wyniku czego występują chemiczne i adsorpcyjnc oddziaływania na powierzchni elektrod.
W metodach wysokoczęstotliwościowych badaną substancję wprowadza się do szybko zmiennego pola elektrycznego w naczyńku, którego elektrody nic mają z nią bezpośredniego kontaktu. Naczyńko pomiarowe wraz: z badaną substancją zachowuje się jak impcdancja zespolona, której składowe (czynna i bierna) w znacznym stopniu zależą od przewodności i stałej dielektrycznej substancji, wielkości naczyńka pomiarowego oraz od częstości drgań wytwarzanych przez generator. Najlepsze warunki badania względnych zmian impcdancji, czy też czynnej lub biernej składowej prądu (na przykład przy miareczkowaniu), uzyskuje się wówczas, gdy naczyńko pomiarowe przyłączy się do obwodu oscylacyjnego (stąd nazwa tej metody — oscylomctria). Zmiany stężenia badanej substancji wywołują zmiany dobroci Q obwodu oscylacyjnego, które można mierzyć. Badaną substancję można umieścić w obwodzie oscylatora w zasadzie w dwojaki sposób: za pomocą bezelcktrodowych naczynick typu pojemnościowego łeb indukcyjnego.
W zmiennym polu elektrycznym w wyniku obecności biernej składowej prądu powstaje przesunięcie fazowe pomiędzy napięciem i natężeniem prądu. Czynna składowa prądu określona jest migracją jonów, bierna składowa — prądem przesunięcia w dielektryku. Przewodność i stała dielektryczna są przy tym praktycznie niezależne od zmian częstotliwości i można jc uważać za stałe. Wprowadzenie elektrolitów do naczyńka pomiarowego powoduje przede wszystkim zmiany przewod-no^» — dlatego też mówi się o konduktometrii wysokoczęstotliwościowej.
13.2. NACZYNKO POMIAROWE TYPU POJEMNOŚCIOWEGO
W naczynku pomiarowym typu pojemnościowego elektrody umieszczone są na zewnątrz. Są one zatem oddzielone od badanego roztworu Izolatorem, który jako
dielektryk lwom* wspólnie z zewnętrzną elektrodą i powierzchnią cieczy kondensator o pojemności Cx (omawiane naczyńko nosi równie* nazwę naczyńka be/.elekt rodowego). Podobnie droga elektrod* tworzy kondensator o pojemności C:. Badana ciecz w obszarze pomiędzy obydwoma kondensatorami charakteryzowana jest przez opór Ra i pojemność K. Kompletny obwód zastępczy bezelektrodowego naczyńka pojemnościowego przedstawiony jest na rys. 13.1.
Ci * Cg
RE R2
Rys. 13.1. Bezdektrodowe naczyńko typa pojemnościowego oraz jego obwód zastępczy C|, Ca — pojemność ścian naczyńka. M„ M, - opory ścian nuczyńka, K - pojemność roztworu,
R* - opór roztworu
Z uwagi na to, że opory ścian naczyńka RJt R7 są bardzo małe, można je pominąć. Pojemności ścian są stale i można je połączyć w jedną pojemność C. W len sposób obwód zastępczy upraszcza się do obwodu szcrcgowo-równolcglcgo, zgodnie Z rys. 13.2.
Ryt. 13.2. Uproszczony obwód zastępczy bezeJeŁtrodontgo naczyńka typu pojemnościowego
Admitancja układu dwóch dwójników, połączonych równoległe
Yl=-Ę+i0>K
a dla całkowitej adtr.itancji
-- - C,+U»C.
(13.1)
175
Wyszukiwarka