Введение к работе
Актуальность темы. В научной литературе нет общепринятого мения о причинах происхождения асимметрического потенциала ,%с) стеклянного электрода, т.е. природа этого явления до на-:тоящего времени не выяснена.
Наличие ч>ас. отличного от нуля, является признаком тої о. [то в симметрично построенном гальваническом элементе, включая-;ем стеклянную игеч^ргну, отсутствует термодинамическое равновс-:ие. Выяснение пртан этой неравновесности важно для теоретического осмысления функционрования стеклянного электрода и іальнейвего уточнения теории стеклянного электрода. В работах сдельных авторов отмеченную неравновесность связывают с мвтл-:табильностыо стеклообразного состояния.
Изучение асимметрического потенциала представляет также и фактический интерес в связи с широким применением стеклянных
ЛеКТрОДОВ В рН-МЄТрИИ И ИОНОМетрИИ. С НаЛИЧИеМ фас И ЄГО ИЗМС;
:ением с течением времени обычно связывают разброс индивидуаль-ых значений потенциалов отдельных электродов и их нестабил»-.-ость во времени. Указанные моменты особенно актуальны при не-рерывном автоматическом контроле параметров растворов, копа ребуется взаимозаменяемость стеклянных электродов и стабиль ость их характеристик.
Отметим, что до настоящего времени не было"работ, в кото-ых проводилось системе..-нческое изучение влияния состава сили-атных стекол на значения 9gC, а исследование %с электродов из есиликатных стекол - боратннх. Фосфатных, герианатшх - прлк-ически не проводилось. Настоящая работа отчасти восполняет эти робелы в исследованиях. .' .
Цель работы состояла в определении зависимости значений ас электродов из стекол разных систем - силикатных, боратнш. ерманатных - от состава стекол; выявлении влияния на значения JC разных факторов: условии изготовления электродов, их отжига термической обработки) и обработки их поверхности агрессивными астворами; проработке гипотез происхождения %с и их зкепери-ентальной проверке на стеклах разных систем.
Научная новизна Проведено систематическое изучение %,. в
- г -
широком интервале составов силикатных стекол и выявлены области с максимальными значениями фас. Предложенные объяснения полученных результатов подтверждены экспериментально. Показаны и обсуждены условия получения нулевых значений <рас в щелочных растворах, где силикатные стекла обладают металлической функцией. Впервые проведено изучение ф»с на электродах из несиликатных стекол - боратных, германатных и фосфатных - и показано, что при соответствующей постановке эксперимента значения <рас близки к нулю.
Научно-практическое значение. В работе установлено, что наличие <рас вызвано различием ионообменных свойств разных поверхностей стеклянной мембраны и не связано с термодинамически неравновесным состоянием собственно фазы стекла. Показано, что возникновение q>ae не противоречит условиям установления ионообменного равновесия между поверхностными слоями стекла и раствором. Объяснен механизм происхождения <рас на электродах из изучаемых стекол. Результаты работы могут- служить основой для целенаправленного уменьшения значения <рас на электродах, применяемых в рН-метрии и ионометрии.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на научных семинарах кафедры физической химии СПбГУ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, отражающих ее основное содержание.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав. выво~ов, списка литературы (100 наименований), приложения. Работа изложена на 187 страницах, содержит 64 рисунка и 4 таблицы.
Положения, выносимые на защиту. Объяснение причин происхождения асимметрического потенциала: изменения состава и структуры поверхностных слоев стеклянной мембраны в процессе изготовления стеклянных электродов и последующей их работа в растворах.