מכון
ויצמן למדע
המחלקה
רחובות
לביופיסיקה
א<זוטרמות אדסורבציה של ברום מ<מ<
על פנ< פול* - 4 -וע<לפ<ר<ד<ן מצולב
חבור
מאת
מרים
דומבק
הוגש לביה״ם הגבוה לטכנאות ליי אוניברסיטת תל־אביב
סיון תשכ״ז -יוגי 1967
,
WEIZMANN
INSTITUTE
O F SCIENCE
125918-10
מכון
ו»צמן ל מ ד ע
החחלקה
רחובות
לביזפיס״קה
א»זוטרמות אדסורבצ<ה של ברום מ<מ<
על פנ< פול* ־־ ~ 4ו<נ<לפ<ר<ד<ו מצולב
מאת
מרים
דומבק
הוגש לביהים הגבוה לטכנאות ליד אוניברסיטת תל־אביב
םיון תשכיז -יוני 1967
SYSTEM NO. מס׳ מערכת
V
. . . .
*
.
.
.
.
י
מוקדט
כ ז כ ר ו נטכ
דייר עומואכ ירוםכבםקי -ז״כ
אשר
נקטף
בכא
ביום
עת
j׳ xם י ו ן ת ש כ ״ ז
י
להורי»
תודתי
על
העמוקה
העדוד ו ה פ א מ צ
נתונה
תודתי
ל פר ופ י
עבור
לי
אפרים ק צ י ל ס ק י
האפשרות
לבצע
במחלקתו
במהלך
הנני
עבודה זו
התענינווזו
ועל
העבודה.
מודה
לפרו פ י
עבור
שניתנה
מיכאל
עזרתו
בבצוע
סלע
והתענינותו
העבודה.
בן זז •נ נ י • aו דה
לפרופי
ארי ה
ו לדייר ייצחק
עבור
ברגר
שטיינברג
דיוני ם
מועילים־
תודתי
לגבי
העמוקה נתונה
שרה רוגוזיינםקי
ולד"ר
על
הדרכתם המסורה
ועזרתם
בבצוע
עבודה זו
של הגב'
נעשתה בהדרכתם
שרה רוגוזיינםקי
ודייר שמואל ירוםלבםקי,
במחלקה
מכון
לביופיםיקה
וייצמן
רחובות״
למדע,
שמואל ירוםלבסקי
המתמדת
העבודה.
ת_ו_כ
!
ה ע_נ__2נ__2ם
=
עמיד
מטרת
1
העבודה
פרק א
,
-מבוא
חלק אי*
המונומר
הכנתו
ותכונותיו
של4־־וינילפירידין
פדלימריזאציה
חלק
3
בי -י צ י ר ת קומפלקסים של
הלוגנים
יצירת
4
פירידין עם
פעילים.
7
הקומפלקס
מבנה של
10
קומפלקסים של מעבר מטען
חלק גי
סקירת
ש י ט ו 1ז מיקרו
השיטות
,
חלק
עקומות
פרק ב
זרם-מתח
Br 18
2
18
והאמפרומטריה
24
)פולרוגרמים(
27
אמפרומטריות
-תיאור
תלק א'
15
א מ פ ר ו מ ט ר י ת של
הפולרוגרפיה
טיטראציות
,
מולקולרי
הםפקטרופוטומטרי ות לקביעת ברום פעיל
ד -י קביעה
עקרונות
לקביעת ברום
13
השיטות
30
הנסיוניות
-ק ב י ע ת קבועי
הקישור של ברום
מולקולרי
30
לפולי־-4וי נילפירידין
המכשיר
חומרים
3
3
31
32
וכלים
1000
הטיטראציה של ברום
p.p.m
בעזרת
חלק ב'־־ פיתוח שיטה
Br
2
בכמו יות
33
תיוםולפט
אמפרומטרית לקביעת
ז
ע
י
ר
ו
ת
4
3
#
המשך תוכן הענינים.
המכשי ר
האלקטרודוה
.הביורטה
הטיטרנט
תמיסות ו סטנדרטיזאציה
הפולרוגרמה של
ביצוע
ביצוע
פניל
סיטואציה
ארסן
בדיקות
חלק
2
Br
אמפרומטרית של
2
B rע״י
אוקםיד
לדיוק
האמפרומטרים
השיטה
,
ג -בצוע הקינטיקות של
אסוציאציה
ודיםוציאציה
נסי ו ן קינטי של אסוציאציה מסי 1
נם י ו ן
קינטי של
דיםוציאציה מסי
נסי ו ן קינטי של אסוציאציה מסי 2
נ ס י ו ן קינטי של דיםוציאציה מם' 2
ק ב י ע ו ת חנקן וברום
בפולימר
נם י ו ן קינטי של אסוציאציה מסי 3
נסי ו ן
פרק ג'
גרפים
קינטי של
-תוצאות ודיוז
וטבלאות
סימונ ים וקיצורים
תקציר
עברי
ספרו ת
תקציר
דיםוציאציה מם'
אנגלי
-
מ ם ר ת
1
־
ה ן ב ו ד ה
-4ונילפיר יד י ן ) !( עובר פולימריזאציה בנוכחות ראדיקאלים
חופשיים כאייניציאטורים ליצירת הפולימר ־ פולי־)-4וי נילפירידין(
)
(PVP
).(1
CH=CH
2
)(I
בתוספת דיויניל בנזן הגורם להסתעפויות ולמבנה תלת-מימדי,
מתקבל פולימר בלתי-נמם.
אחת התכונות החשובות של פולימר זה היא זיקתו הגדולה ליצור
קומפלקסים עם הלוגנים פעילים ,תכונה הידועה במונומרים שלו).(2
בעבודה זו חקרנו את תכונות הקשור של ברום מולקולרי
לפולי -4ו י נילפיר י ד י ן מצולב .קבענו את קבועי האסוציאציה )קשור(
'י
של ברום לפולימר ודיסוציאציה )הוצאת הברום מהפולימר( עד
להשגת שווי משקל .קבועים אלה חושבו מנתונים של קינטיקות
שבצענו .נםיונות הקינטיקה נעשו בכלים מיוחדים שנבנו למטרה זו
ואפשרו קיום מערכת סגורה .הנםיונות בוצעו כאשר הברום היה
בצורת • . BrJ
כיון שמצאנו שה K -של FVPהבלתי נמס ) (5הוא בסביבות
, 4.4הנסיונות נעשו בתמיסה מימית של בופר אצטט שהpH -
שלה היה . 5.4
p
23
כמויות ברום ?ל ל־p.p.m.4נקבעו בשיטה יודומטרית )(3
נ קבע ו בשיטה
p.p.m
0.1-4
הכמויות הקטנות בתחום של
אמפרומטרית ) (4שפותחה למטרה זו.
- 2ניתוח
לפולימר
הבלתי נמס מתאים לאחת מנוסחאות
& Langmuir (6
1
התוצאות
נ ת
ז לנו את האפשרות לקבוע אם קישור הברום
,(Sips
האדסורבציה של
,Freundlich
־ - 3
א.
פ ר ק
מ ב ו א
=
=
=
A
חלק א
V
! .
ותכונותיו.
המונומר הכנתו
את המונומר 4־־ו י נ ילפירידי ן מכינים
מזיקוק עטין
)המתקבל
הפחם( ע״י
מ־׳ן-פיקוליז )( 11
קונדנםציה עם
.( I I I
פורמאלדהיד)
CHCH0H
2
2
+ HGHO
)(IV
הריאקציה
פירידין )
יוצאת לפועל ב 200 -מעלי צל'
חמר זה עובר
H0K
)(III
(.
דהידרטציה
ונותנת ניצולת של 70$של
iy
ע" י
בטמפרטורה גבוהה ומתקבל -4וי נילפירידין ))(V.(7),(8
CH CH 0H
2
K0H
*•9
)(V
2
H 0־
2
N
מונומר זה הינו בעל
מריזאציה עם בוטדיאן )
םינטיטי,
מריזאציה
אקרילו
שימושים רבים .הוא משמש כקומונומר ל פ ו ל י -
CH־־ =CH CH=CH
בהחליפו את הםטירן
עם
ניטריל
אקרילוניטריל )
)אורלון(.
2
( להשבחת
2
בפולימרים אלה .כן
התכונות של גומי
מ ש ת מ ש י ם בו
לקופולי-
( CH =CH-CNלהשבחת כושר הצביעה של םיבי
2
־ 4־
!!״ פולימריזאציה של
1-4י נ י ל פ י ר י ד י ז,
הפולימריזאציה של -4וי נילפירידין יוצאת לפועל
כאי נ יציאטורים
חופשיים
כגון:
1־
)(1
המתקבלים מתרכובות
בנוכחות רדיקאלים
המתפרקות לרדי־קאלים,
,
בנזואיל פרא ו קם י ד ) ( VI
22״C0 +
״2G H C00
<H C
2
; 6
5
5
)(00 CH C
־״^ י
6
6
2
5
)(VI
.2
אזו-ביס-איז ו ב וטי ר ו נ י טרי ל ) ( VII
CN
=
יי
N
2
CH
92)CH )2CN
3
״ 2
+
2
C
\
3
^
N
I
CN
•־כ:
(
I
CN
)2(CH
3
)(VII
הפולימריזאציה של -4וי נילפירידין
מנגנון
פולימריזאציה ע"י
R
נסמן
הראשון,
השלב
רדיקאלים
מתאים למנגנון
כללי של
חופשיים.
-ראדיקל חופשי ן - X -כל
קבוצה הקשורה לקבוצה הוינילית
הא י נ י ציאצי ה .הוא שלב ההתקפה של
הראדיקל על הקשר הכפול:
H
•RCH (J
X
•י^
2
השלב
השני,
השרשרת,
הפרופגאציה.בו
CH =CHX
הנוצרת מראדיקל .בשלב האיניציאציה,
מסוגלת
להתחבר למונומרים נוספים וע״יכ נבנית השרשרת.
בנוסחה
הבאה:
־ ). >}R-(CH CHX
X
n+1
2
»
$
2
+
2
R.
H
+CHX=C
הריאקציה מתוארת
״CH CH R-(CH
X
2
2
J( CHX)n
2
־ 5־
הפרופאגציה
נמשכת עד שכל
המונומרים נכנסים לשרשרת.
הטרמי נאצית - ,סגירת השרשרת,
יכול להתבצע בשתי
1־ טרמינאציה בצורת הצמדה ־
:(coupling
)
-CH20-C-CH2-
בצורה זו
ביניהן
2״
שרשרות בלתי
צורות:
.pCH
X
H
I
'CH29
X
+
2
סגורות ,עם רדיקאלים
השלב .השלישי,
מגיבות
חופשיים בקצוות,
והאלקטרונים שלהן יוצרים קשר קוולנםי.
טרמינאציה ע״י ד י ספר ו פ ו רצי ו נאצי ה:
•+ |=CH
n
H־| -0H
H
C-CH״X
2
+
2
כאן שתי
שרשרות לא סגורות נסגרות ע״י
אחת רוויה בקצה והשניה בלתי
צורת
ניטריל
העברת מימן
י-CH C
Z
X
ונוצרות שתי
מולקולות
רוויה.
השרשרת במקרה של פולי -4ו י נילפירידין עם
אזו-ביס-איזובוטירו
כאיניציאםור מתוארת כדלקמן:
;CH
CHc
CH
2
CH
CH
C H
CN
CH C־
CH
3
3
N
כדי לקבל פולימר מצולב ותלת מימדי
מוסיפים לתערובת הריאקציה דיויניל
ב נ ז ז) • (1) ( VIII
HC=CH
2
)(VIII
CH־־HC
a
־ - 6
צורת
ההסתעפויות באופן
הפולימר
נותנת
קלות
הפרדתו
המצולב אינו נמס במים או
בממיםים
מתערובת הריאקציה.
וייצמן( נמצא
ביחסים
במחקרים שנעשו
שלפולימר זה ישנן
המיוחדות של
)כלומר
קבוצות
אטומים
ש
ל
מ
ו
ת
פולי-
)-4וי נ ילפי ר י ד י ן(
יכול
לשמש אנלוג לשרפים
שנה״
היתרון
העקרי
הוא
במתלקה לביופיסיקה
קשירת ברום מולקורלי
. (charge t r a n s f e r
הקשר מטיפוס מעבר מטען היו
קשר לאבילי( ובגלל זה מאפשר
)
ז
תכונות של
( M u l l i ken(14בשנ ו ת החמישים.
ל
א ו ר ג נ י י ם ע ו ב ד ה זו
בריאקציות שונות.
אקוויולנטיים בקשר מטיפוס מעבר מטען")
התכונות
ים
סכימאטי
יתרונות גדולים ל ש י מ ו ש בו
)מכון
ש
מתוארת
כדלקמן:
נושא למחקריו
קשר זה הוא עשיר-אנרגיה
ביצוע העברת )קשירה והתזרה(
,( group transfer
דבר המאפיין
פעולת אנזימים
מצולב הוא דוגמא ל״פולימר מחליף קבוצות" והוא
םינתיטיים "מחליפי
יאונים",
הידועים
כשלושים
־ 7־
חלק ב;
! ־
יצירת
ותרכובות
(9
הוכתות שיור יוצר
בפירידין
וקבעו
מזה של
ליציבות
בספקטרום
י~( S k i n n e r(10
מוליכות
ובהתאם
ו ־ ( B i r r (11
+
( ו~. ! -
הם הציעו
2
קודמות של
טריות של
פירידין
אך בכל אופן
שהמוליכות
Kortum
+
+ +
Py
שתמיםות של יוד
Pyl
z
גדול
בפירידין
מראות
אםימפטוטיים,
הדיםוציאציה של
התרכובות ל-
^.ג_
s
l
_ ( w j j
מדגישות שיוד
נותן
בתמיסות
מוליכות קטנה
הקומפלקסים של יוד .הם מצאו,
וייחסו את התופעה
ליודינאציה איטית של
הטבעת־
(13
(Zingaro
+
1
2Py
בסביבות ןן ^"!0
היא גבוהה מזו של ריוב
עולה מעט עם הזמן
מומנט
במקום זה את הנוסחה הבאה לפירוק:
י־ k i (12
בריכוזים
בהרבה
קומפלקסים מסוגים אחרים.
באיטיות לערכים
אפשרות להסביר את
1־־
עבודות
הוכיחו
Pyj
2
נוסף לכך השנוי
כאשר הוא הופך ל־
הווצרות
חשמלית גבוהה אשר גדלה
1Py
בדומה לזה העליה בדיפול
פירידין
במקרים מתאימים של
לסברתם אין
זהו
חום ה,ווצרות גבוה
הינה מאד גדולה.
z
פיסיקאליים
חישבו את חום ההיווצרות של
,mole/'^ ^95
Pyl
הווצרות
האינפרא אדום של
Audrieth
Pyl־
0
•7
שהוא בערך
בזמן
מאשר
2
מתמיםה רוויה של
קומפלקסים אלו נובעים ממחקרים
קומפלקסים אחרים של יוד.
פירידין
בהרבה
זהובים שגובשו
וייחס .להם את המבנה
שונים.Hartley
)או
קומפלקסים
( W e a n t i n gקבל גבישים
בתמיסה
) (2יציבים עם
פיריךין
דומות לו.
ההוכחות
של
פירידין עם
Pylz
יצירת הקומפלקס
קיימות
יוד
קומפלקסים של
הלוגנים פעילים.
ואחרים עשו
מחקרים
בפירידין י ) פ י ק ולי ן( ,גם הם הגיעו
ם פ ק ט ר ו פ ו ט ו מ ם ר י י ם של יוד
למסקנה שקיימת יודינאציה איטית
־ - 8
מאד בטבעת .דבר זה ה י ה צריך לגרום לשחרור י ו נ י"1
יוני
(14
עם
־1
3
A
,אשר יכולים ל י צ ו ר
I־
(Mulliken
של י ו ד עם פירידין.
ב 1952-ה י צ י ע את המנגנון הבא ל י צ י ר ת קומפלקסים
כאשר
2
מומם
1
הריאקציות הראשוניות
בפירידין
הן:
1״
־
"complex I
2
"outer
Py
^
Py
+I
2
+
") innercomplex""1
־־1
,3
Py»I
2
+
+
+
—־(Pyl )1
< Pyl
ה־ ""outer complex
^" "inner complexב ( 2 ) -הינו מבנה יוני ) .(N-iodopyridinium iodide
ב ( 1 ) -ה ו א קומפלקס מולקולרי מן הסוג הרגיל.
משערים
שבחמיסוח של י ו ד בפירידין,
הגבה בתור ד ו נ ו ר אלקטרונים לגבי
תפקידו
לפירידין שני
2
1
חפקידים,
ו ז ה בריאקציה מסי
,1
בתור סביבה פ ו ל ר י ת בריאקציות המשנה ) (2י ~ ) . ( 3
שני תפקידים אלה של הפירידין נעשה ע״י ש י ט ו ת
האחד-
השני
-
המחקר של
םפקטרופוטומטריות,
בסביבה של ממיסים בלתי פולריים )דוגמא הפטן( ,לגבי שווי המשקל של
)(1
בריכוזים נמוכים ושונים של
)בפירידין
עצמו א ו
Pyו-
2
1־
בממים פולרי אחר( לגבי
בסביבה פ ו ל ר י ת
שווי המשקל המורכב ),(1
) (2י ־ ) . ( 3
המדידות
הםפקטראזניות של שווי משקל של
לא פולרי ,הפטן,
הקומפלקס
Py°I2
בחנו את התוצאות הבאות:
-במידה וכמות הפירידין
שהוסיפו
החוקירם לתמיסת י ו ד בהפטן
הצבע של התמיסה השתנה מסגול לחום זהוב.
הבליעה של י ו ד
עבר קומפלקםאציה ה י א !־ °5200Aוזו של הקומפלקס
-
בממים
נ ו ס ף לכך א ו ת ם התוקרים מצאו
בPyl
2
) ( 1שלא
בפירידין
בליעה
הוגדלה
2
הנה
A^2350
0
־ - 9
וייחסו
שיאי
היה
אותה לפי
שתי
הוכחות
הבליעות
קודמות לקשר " מ ע ב ר מטען"
הראשונות רחוקים אחד מהשני
לחשב את הקבוע של שווי
נתקבלו
a
הקבועים
של שווי
,
י
Iן
מס 1
משקל
I
K liter/mole
|
=| )py
הבאות:
טבלא
י
במידה מספקת ואפשר
המשקל ״ K״:
1|Kliters/moleן
התוצאות
),( charge transfer peak
בטמפרטורות שונות,
טמפרטורה
101
41
649
2
290
0
c
|
I
י
1 6 , 7
ו
I
ה אפשר היה לחשב את החום של
הערך
הזה הוא
ממדידת
(2
חום של
Mulliken
והשינויים
דיםוציאציה
2
דומה לתוצאה שקיבלו
תמיסות
2
1
(Reid-1
באנטרופיה.
שהיה שווה
1
Hartleyי ־( S k i n n e r( °
והיא. k c a l / m o l e95»7
חישבו גם את
התוצאות היו
טבלא
הקברעים
ש
ל
1 Py
708
התרמודינמיים של
מסי
האנרגיה
כדלקמן:
2
קישור יוד לוזיוידי ן.
3 kcal/mole I־ 3־־ I
8 kcal/mole I־ 7־ '1
I־u־15.5 e־ I
A F
AH
AS
החפשית של
הקישור
/mole2 ±00
a
l
u
M
()2במחקרים
לעבור
יכול
בעודף
קודמים
םטביליזאציה בממים
הריאקציה.
במערכת
חשב שהקומפלקם בעל
מבנה) PyI(~I
+
דבר העלול לקרות
כשפירידין
הינו
פולרי,
המחקר
ש
הםפקטרלי
B.eld
ל
ועוזריו ) (2הוכיח
נמצא בעודף מוחלט אפילו
+
של
~(Pyl )1
!! .
הנה רק
מבנה של
תוקרים
)
בכמויות זעירות.
קומפלקסים של -מעבר מטעז.
שונים עבדו על
t r a n s f e r complexes
רזונטיביים
ממולקולת
הגדרה זו
הקומפלקס מתואר ע״י
)מולקולה בעלת מרכז עני
זה.
אורגניות ואי
באופן
אלקטרונים,
מתואר
. ( c h a r g e
בהם המבנה של
מולקולות
מסוג
בעיות הקומפלקסים בעלי
הדונור )מולקולה בעלת מרכז עשיר
האקצפטור
כללי
)יסומן
בתור חומצה.
אלקטרונים
בתיאוריח
המולקולה השניה של
) ( Bוהוא לפי
לואים
זה מתוארת דוגמא של
מורכבים
יותר,
המשיכה
במקרה של
אקציות
ופולריזאציה.
כדוגמא
עם
נמצא
בסיס.
קשר כפול בין שני
ציאנואחילן,
המועבר
בצורת
קומפלקסים
מאקצפטור )מקבל(
הקומפלקס הינה
דונור)מוםר(
הקומפלקס מתואר
+
B
קומפלקס יחיד ),(1:1
ABנובעת )(15
טטראציאנואחילן
משום ש־ 4קבוצות הציאנו
אלקטרונים.
באלקטרונים( אל מולקולת
בצורה הבאה:
A
קיימים
ואקצפטורים.
קומפלקסים
אנרגית
מכוחות דיפול,
אינטר-
לקומפלקס " מ ע ב ר מטען" נביא את ריאקציות האנטרצן
טטרציאנואתילן ).(17
לואים,
העברת אלקטרונים
החומצות ובסיסים של לואים
בהם משתתפים מספר דונורים
קומפלקס
נובעת מהסברים
אורגניות יכולות ליצור
הקומפלקסים מורכבים
ב־ ^ ש ה ו א
תכונות מעבר מטען
באלקטרונים(.
f AB
במקרה
בפירידין נקי
והצורה
פחמנים,
על פני
קשרי
התרכובת.
קווים מרוסקים.
הינו
מושכות אלקטרונים מן
ואלה
בקומפלקם,אחד מאלקטרוני
ובמבנה הסופי של
סוג מיוחד של
האחרונים
האנטרצן
חומצה
המרכז בו
נשארים'מחוסרי
עובר לתוך ה ט ט ר א -
הקומפלקס מקבלים פיזור המטען
בנוסחה הבאה מבוטא פיזור זה
+
11־
ד־
N־=£
N-Q.
NC CN
+ .c=c
NC *CN
C==N
C־=N
Tet racyano ethylene
7
x
Anthracene
complex
דוגמא
ניטרובנזן
בין
נוספת להווצרות
)(16־
הקשירה
בקומפלקםים אלה היא
מרכזים עשירים ועניים
קומפלקסים
ארומטיות
נמצאות
במישורים
טרימתילבנזן
בין
תרכובות
בעלות צורת " ם נ ד ו ו י ץ ' "
מקבילים,
1,3<5
פוליניטרו
כשהטבעות
ותרכובות
הארומטיות
למרות שאין
הכרח שתהינה חופפומ^.
טריניטרובנזן
)אקצפםור( ו־1»3»5
) ד ו נ ו ר ( תואר באופן
ז
תוצאה מכוחות הנוצרים
באלקטרונים.
של העברת מטען בין
אתרות הינן
הקומפלקס
קומפלקסים מסוג זה היא
בתרכובות הפולי•
הבא:
/
-
במקרה
«
של
כדלקמן;
קומפלקס
בין
- 12
Pyו -
2
1
הצורה
הגיאומטרית
שהוצעה
היתה
־ 13־
חלק ג'
! .
סקירה שיטות מיקרו
בנסי ונוח
לקביעת ברום מולקולרי,
הפרלימינריים
תמיסת ברום במים עם
בהגבה של
פולי-
) -4ו י נ ילפי ר יד י ן() ,תוך שימוש ב 50$-מכשר קליטת הברום על
^הפולימר{^ התברר שנותרו
לבדוק מהן
י ז
במים
2
השיטות המק ו בל ו ת לקב י עת
0.2-2
אינן
כמויות זעירות של ע 13־ לכן היה צורך
Br
תיוסולפט
תופשי
p.p.m.
הקלסית של
הנתרן
קביעת ברום ע״י
המשתחרר לאחר הוספת יודיד האשלגן
6
כשמשתמשים
מ ו י ו ת האלה של
לריכוזים של
4
2
Br
""+ OBr
ב־ pH
מעל ל־ 7ישנן
+H0~+
:
2 KI
+
2
1
בקלות לטטר
כמויות של
' נפח כלןיי
־בקביעות של
כמויות קטנות
ש ו ר ה של ריאקציות צדדיות הנובעות
r
B
~
H
Br
נמוך מ 2-קיימת השפעת חמצן
4
)(38־
השאר ב-pH
אפשרויות לריאקציות הבאות:
"
'~
),(3
ההתפרקויות האלה תלויות בין
2
3
2
בתוך
p.p.m.
מהתפרקות של . Br
~NH
2
2
קיימות שגיאות הנגרמות ע״י
Br
3
+ Br
2 Na S 0
אולטרמיקרו יכולים
Br 5»41.8 -
f
2
מלל10
נבדק יוד
לתמיסת ברום־
2 Nal
2
של התמיסה .ב־ pH
בשיטה זו
>2 KBr + 1
+ Na S 0
בביורטה מסוג
.
כאלה
טיטראציה ו י ם ו א ל י ת עם
היא פשוטה ,קלה ומדוייקת־
2
2
.
2
כמויות גדולות1n־p.p.m. Brg
מהוות בעיה אנליטית קשה.
השיטה
NH
כמויות זעירות ביותר של
2
Br
4
2 0
+
2
Br
0
2
H0+
האוויר:
Br" +
~
+ H
+
2
0
-
שאותה ריאקציה תלה על
ובמובן
+ 2 H0
2
2
הרגישות של השיטה
הריאקציה
ונקיון
הוכחות
שנעשתה ד״-י
לתלות
2
I
14
-
KI
הנמצא בתמיסה חומצית מדי:
21
+
*
0־+ 4 H +
*״2 0H
היודומטרית ל pH -
HS-
4 1
+ 21
H00
דורשת שמירה קפדנית על תנאי
התומרים.
לקיום
הריאקציות האלה ב pH -מצאנו
. (<$
לוין ועוזריו
ב pH-של ציורוח החמצון
בעבודה היסודית
חוקרים אלה עשו
חישובים ועקומות
השונות של הברום לפי
שוויי
המשקל
הבאים:
1).
= <; S X 10_9
x
]־[jr
]Gfflro
x
+
1
0.063
TH
זז
-
=
c
B
L »J
המסקנה
ש
העיקריח היא שהריכוז
2).
K
3).
~ •qמשפיע במיוחד על יתר המרכיבים,
ל
t
6
בריכוזים של
Brבין ןץ 0 - 10
העקריים בחמיםה הם 10B
יש רק 50%של Brב.pH=5-
י־
. HBrO
2
קיימות
גנים
בעקר
הצורות
Br
2
י־
פעילים במים לא מזוקקים
הן גבוהות בגלל הקיום של
ו ב ^ -ב י ן ׳ 9־ ,5
המרכיבים
7
בריכוזים "M Bp10
בריכוזים מעל ל ־
"IO^M Br
"Brב ת מ י ס ה נ ו ס ף לכך
3
)(49
קביעות של הלו- .
מוכיתות שמעל ^pH =8
ברומאמינים
והיפוברומידים.
וב^-ן־ 6
התוצאות
!! .השיטות
ניתן
ישירות.
הבליעה
ש
המולריים
הספקטרופוטוםטרי ות לקביעת ברום פעיל.
לחלק את השיטות
) (40י־
^^ועוזי־יו
ל
B
r
•
2
הםפקטרופוטומטרי ות לקביעת
Keeferועו זרי ו
המומסבממיסים
פעיל אחר מומס בתוך ממים אורגני
לכן
מטען".
בממיםים
) S w e e t s e r
ברומיד
3
'I
I
1
L
י
{
e
Br
410
3
ן בחומצת
?J
Br
^•~ . Br
?
י
ן ,חימז
1
200
270
I
I
•
)(40
י
1
ו
ן
י
I
ו
\11000
ר
I
I
ו
ן
ק
י
I
ו
ן
מ
I
h
?ןיזניל
"+
2
I m
\
I
~Br
םיפרותי
I
הפטן
•
3
I
י
בתוך תמיםה מתנוליח
חומצית של
Br
הבליעה המ.ולריים של
1
ההלוגנים עצמם
חוקרים אלה בטבלא הבאה:
טבלא מם
מקדמי
2Br
הבליעה של
Br
נתן
קומפלקסים מסוג "מעבר
הבליעה המולריים של
(42המיסו
האשלגן ובדקו את
לסכם את התוצאות של
ברום או
הלוגן
הפטן.
ועוזריו
>
חישבו אח מקדמי
אורגניים שונים.
ארומטי יוצר
היה צורך למצא את מקדמי
אינרטיים כמו
)(41
2
Br
לישירות ולבלתי
)(41
ן
I
I
Sweetserועוזריו יכולים לחשב שאפשר לקבוע ברום
מנתונים אלה של
_5
.
בשיטה םפקטרופוטומטרית ישירה בריכוזים מעל לM Br -10
2
ניתן
ע״י
להגדיל באופן
ניכר את רגישות הקביעה הםפקטרו פ ו ט ו מטר י ת של
הוספת יודיד האשלגן וקביעתו
נראה היו נושא להתענינוהם של
( L a e h m a n (43ה ת ע נ י ן
בשינויי
בתור
2
! המשתתרר.
החוקרים במשך
2
Br
הצבעים של יוד באור
50השנים
הצבע של יוד המומס בכהל
האחרונות.
ובכלורופורם.
־ 16־
הוא שם לב שלתמיםת יוד
לתערובת
בכלורופורם י ש צבע סגול ואילו
הצבע הופך לחום.
קומפלקסים
העבודה
הנתונים
שענינו
בממיםים
אינרטיים.
ו־
כמובן
ואלה
בתמיסה מימית חומצית.
(Litman(46ועוזריו
מדדו את בליעת
שמדדו את
3
בליעת
בליעתי
2
1
במים וכן
נוסף לכי ( C u s t e r (50ועוזריו
1בתוך
תמיסה מימית של יודיד
.
הנתונים על עצמת הבליעה של
2
1מרוכזים
טבלא מם*
מקדמי
! צורת
היוד
י
^
הממים ^
ו
ו
1
1
12
12
| .הפט?
1
1
1
2
12
|
"13
בליעה של
|
מים
!
I
״
0.8 %
ן
I
e
ואפילו
הריאגנם
|
)(40
)(52
)(52
188
460
I
I
746
|
121
|
270
26400
353
ן
1
1
1
1
1
)(52
KI
287
י
40000
289
י
35000
I
ל KI
ש
־־( L i t m a n(46
בתנאים אלה
ואלה מובאים
1
1
) ( * 9
ן
1
)(50
)(46
י
1
I
ארוכה של ריאגנטים
מתייחסים
I
)(40
|
I
I
I
I
הריכוז
1
15000
910 ,
| 20%
הגבוה
ומקור
םיפרותי
520
KL
ש
.
1
5f°
־13
ו-־!•3
ן
הפטן
בטבלא מס'.4
4
!2
אורך גל
|
פעילים
קומפלקסים של "מעבר מטען".
Awbreyועוזריה מדדו ) (52את
3
בשורה
ארומטיים נעשתה ע״י
אותנו הם של ( H a m (40ועוזריו
" 1ביודיד האשלגן
האשלגן
םפקטרופוטומטריה של
הנוצרים בין יוד וממיסים אורגניים
Hildebrandו , ( B e n n e s i(44-
של
היסודית על
כשמוסיפים כהל
לקביעת כלור )
השגיאה לא קטנה מ־.5%
הנוחנים
במאמרו
2
השתמש בו
דורש נקוי
הכילל
צבעים אחרי
ש
,( 0 1אבל
קפדני של
יכולים ל ה ש ת מ ש
הגבה עם הלוגנים
ל . ( N i c o l s o n ^36
הנתונים אמנם
מטבלאות מסויימות ניתן
לחשב
-
־ 17
<
יות
כ
מ
י
p.p.m.
Br0.5
אפשר לקבוע
2
בקלות.
•
(48
של
( C r e i t z
. Br
ה ש ת מ ש באורתו ט ו לואי ד י ן
מ נ ת ו נ י ם שמצאנו
2
של• ההלוגנים
הפעילים אחרי
חישבנו את מקדמי
הגבה עם
הבליעה
ראגנטים שונים והם
המולריים
מרוכזים
מם'5״
בטבלא
טבלא ,מםייי
בליעה מולריים של
בספרות
לקביעה
םפקטרופוטומטרית
ו~ב
B-r
2
י
עם
ריאגנטים
הריאגנט
|
0- T o l i d i n e
|
N-N-diethyl-p-
•
phenylene diamine
I
1
1
י
| •-,
5
ש
ן
הלוגן
ן
פעי ל
ספרות 1
ו
| C12
|
2
Br
2
c1
ו
נ
י
ם
1
|
1 59000
) (36ן
8500
)[ (48
119000
)'1 (36
SulfaijfLlic acid
I
2
Cl
| I 90000
)1 (36
3,3
ן
2
Cl
ן 37000ן
ן
1
-dijnethyl-
)(36
naphtidine
t e t r a־־ ׳ N׳NNNmethylbenzidine
ן
2
!c
| | 75000
)1 (36
1
0
.
־ -18
חלק ו י :קב-יעה אמפרומטרית של
קימות
ב-ייה .
ש י ט ו ת לקביעת כמויות ז ע י ר ו ת של הלוגנים פעילים
אמפרומטריה של
2
הינה בשימוש שיגרתי
Cl
במעבדות לבדיקות מ י שתיה
ו נ ז כ ר ת בהרתבה בשיטות סטנדרטיות המקובלות ).(33
האמפרומםרית לקביעת
מראה שהשיטה
2
באמפרומטריה
Nicolson
)(36
C lה י א רגישה לכמויות כמו
0.1
.O-Tolidine
מקבלים גם ב-
לפי עקרון
Titrator
בשיטה
2
1
Amperometric
ש י ט ה אמפרומטריח נבנה מכשיר בעל שם מסחרי
של החברה
.Wallace & Tiernam, London
אמפרומטרית סטנדרטית ) (33למי שתיה קובעים את הכלוך החפשי
ה ו ס פ ת ב ו פ ר חומצי
אחרי
האמפרדמטריח
Marks
לקביעח
()49
ועוזריו
של טיטראציה זו הנו
אלקטרודה
2
!
פלטינה־
=3,0
עובדה
( Hו י ו ד י ד האשלגן.
P
חחילה ע ".י
Kramer
Fernando
הפולרוגרפיה
הסוגים
ועוזריו )(32
בטיטראציה
מתאימה
במשך
2
אמפרומטריוח
א ר ו מ ט י ו ח ה ע ק ר ו ן של
"פולרוגרפיה".
חשמליות הם השיטות
הפוטנציומטריות
).(19
פוטנציומטךית נמדד הפוטנציאל של אלקטרודה אינדיקטור
הטיטראציה ו נ ק ו ד ת הסוף מבוטאת בשנוי
בטיטראציות ק ו נד ו קט ו מטר י ו ת,
הטיטראציה,
העקרון
והאמפרומטריה.
הקלאסיים של טיטראציות
והקונדוקטומטריות
. Cl
ביצעו טיטראציוח
האמפרומטריוח מבוסם על השיטה ה י ד ו ע ה בשם
I״ עקרונות
),(4
חיזור הלוגן פעיל עם פ נ י ל ארסן א ו ק ס י ק ל י ד
הנשאר אחרי ברומי נאצי ה של תרכובות
המדידות
הטיטראציה
ועוזריו
השתמשו בה לקביעה אמפרומטרית של
הפוטנציאל־
המוליכות התשמלית של התמיסה נמדדת במשך
ואת נקודת הסוף מ ו צ א י ם בצורה גרפית בתור נקודת מפגש
של הקווים הישרים הנותנים או! השנויים
האקויולנסית.
בתור
במוליכות לפני ואחרי
הנקודה
־19
שיטות אלה ניתן
לשתי
־
להוסיף את השיטה הנקראת טיטראציה אמפרומטרית
בטיטראציות אלה הזרם העובר דרך תא
ייתוס
ואלקטרודת
בכ.א.מ.
הטיטראציה בין
קבוע ומתאים,
נמדד
אלקטרודת אינדיקטור
כתלות של נפח הטיטרנט
המתאים.
בצורה
נקודת
כללית,
נקודת הסוף של טיטראציה אמפרומטרית נקבעת בתור
המפגש של שני
הנוחנים אח השנוי
הקווים
בזרם לפני
הנקודה
ואחרי
האקו יול נט י ת.
העקרון של
טיטראציןת אמפדומטריות הוצע עוד בשנת
(21
)(20
ופתחו אותו
הראו
שהזרם הזורם במשך הטיטראציה הוא
מאוחר יותר
-iNernst
.(Merriam
פרופורציוני
לעבור שנויים
יכולות
המחח עליה אינו גורם לשנןי
הטכניקה
)
כאשר שתי
אינדיקטור אחת פותחו
השיטה
הפולרוגרפית הוצעה בשנת
שיטה זאת מבוססת על מדידות ז׳רם-מתח
קמ1ל»י או
חמצון
6
ריכוזי
אנודי־
.1
הסכימתי
1־ תא
הטיםראציה ) .-{•• A
.5
.4.
.5
באלקטרודה מיוחדת.
אלקטרודה ייחום
)
תרכובות אשר מסוגלות לעבור תזור
( Dאוחה ניחן
מקלומל.
גל ו נ ומטר ) . ( G
וולטמטר רגיש מאד )
יכולות להתבצע
תרכבות שיכולים להקבע בדרך זו
אחרת.
( c
& Heyrovsky
הינם
V
פולרוגרף.
תיאורו
המכשיר מורכב מהחלקים הבאים:
אלקטרודת כספית מטפטפת )
מתכת
1935ע״י
Ilkovic
למדידות אלה פותת מכשיר הנקרא
מראה בציור מם'
.2
פולרוגרפיה.
2
בין M "10- "10
.( V
כאשר
א ל ק ט ר ו ד ו ת אינדיקטור
.
.
שתיהן
טיטראציות א מ פ ר ו מ ט ר י ז ת עם אלקטרודה
מוןלטמטריה או
כאן אנליזות כמותיות ואיכותיות של
יחד
האלקטרודות מגיבות,
מתוארת בתור טיטראציה אמפרומטרית עם שתי
titration
אלה
התרכובת
) ) , ( 2 2א ל ק ט ר ו ד ה הינה פולרית
בזרם(.
. ( biamperometric
חוקרים
לריכוז
המטוטרת .משך טיטראציה אמפרוימטרית ,אתת האלקטרודות או
בפולריזאציה
1897ע״י
Salomon
להחליף ל א ל ק ט ר ו ד ת
־ 20־
הם
.7
ספק
כוח ) B
פוטנציומטרים
(.
ציור מם'
בתחילת
בתוך
לשניה.
נמוכה מזו
ברורה
מזה,
יותר ולכן
נוסחת
נרנםט )
השיטה
צפיפות הזרם דרך
היא
האלקטרודה בעלת שטח פנים גדול יותר
האחרונה עוברת
האלקטרודה הקובעת
מיקרואמפרים.
מידת
התוקרים
שהתהליכים
אלקטרודה אחת רחבה יותר
פ ו ל ר י ז א צ י ה בצורה
בתהליכים של
שלאנודה שטח פנים גדול יותר והזרם
בסדר גודל של
והמחח
נוחים יוחר כאשר עושים
שבאלקטרודה הקטנה,
כיוון
.1
ההתפתחות של טיאורית הפולרוגרפיה ראו
תא פולרוגרפי
בהשוואה
ה מ ש מ ש י ם לויסות המתןז
2
הפולאריזציה
זרם-מתח .י ותו
בדרך כלל קטן מאד,
באלקטרודה זו
תהיה שלילית
שלה יכול להראות כקבוע.
(23
)
( N e r n s t
הזאה ונותנת את ערכו של המחח
היא אתת
הנוםתאות הבסיסיות של
באלקטרודה בה
התגובה היא:
-
n electrons
+
21־
Oxidized state
Reduced state
>
i^22 X R x 1 0 g _ E
.1
E = E° -
T
RED
כאשר
E°
הוא
nF
פוטנציאל חמצון יחיד,
1M
ב־ 25מעלי צל'
הערך של
2
3
3
•°
למשל:
+n
=
T
M = metal
M
R
1
הוא
9
5
nF
R
0
,
0
n
קבוע הגאז ים.האבסולוטית.
T
-הטמפ'
n
-מספר אלקטרונים
F
-מספר קולונים בפארדיי אחד.
משוחררים לכל מול של חומר.
הדיפוםיה של תגובה יונית מםויימת
ליד
פרופורציונאלית להבדל
האלקטרודה ובתמיםה כאשר התמיסה אינה מעורבבת.
נתון
ע״י
חוק פיק ) $ ( F i c k־ {*2והנוסחה שלו
בריכוזים
ערכה של הדיפוםיה
היא:
,
״ <_AD2
c
=
-S
.2
A
וז
-השטח המצופה על פני
האלקטרודה.
D
-מקדם
הדיפוםיה של היון.
d
-עובי
שכבת הדיפוםיה ליד המי ק רואלקטרו דה.
התמיסה
0
כאשר מושג שווי
שווה
משקל
באלקטרודה,
c
מנת הפיזור של היונים ע״י
למנת הדיפוסיה לאלקטרודה כנתון
בנוסחה מם'
— ,
.2אם i
י־ Aהוא אחיד ,מנת הפיזור שווה ל — -נ
nF
המשתחררים בתהליך הפיזור ו , F -פארדיי ,כמות המטען
הזרם תיהיה
הוא הזרם
כשn-הוא מספר האלקטרונים
הנישאת ע״י
- 22 -
אקויולנט
חומר,
א ח ד של
:
לכן .
•A
( i f x־1
)>,־-־
זרם
!!A
B
I
I
ו
M
N
י
י
ז
י
ו
ו
ו
1
H
1
מתח
V
גרף
עקומת
זרם
מם'
-מתח
.1
בזמן
פולרי זאציה
של
האלקטרודה,
־ 23־
אפשר
להסביר
נוסתה
4בצורה כללית .נאמר
מם'
המתח יתר נמוך ,וה-כ.א.מ.
מייצג
כאשר
בו
את העליה הנורמאלית
המחח גדל,
משתמשים עולה מעבר
במוראה בגרף מם'
מושג מצב בו
רכוז
הוא גדל בערך מוגבל כנתון ע״י
מסומן
הדבר
באותיות
MN
וזהו
דבר זה מוסבר ע״י
אינדיקטור
קבוע.
שלזרמים נמוכים,
בין
המתח יתר גדל
נוסחה מם' 4י
כ
א
0
.
נ>»0
עודף של
Stock
אלקטרוליט שאינו
הזרם שנוצר
את ה-כ.א.מ.
יש לקבוע,
עליה נוספת בזרם
באלקטרוליט שמחחברת
לתמיסה הנבדקת
מגיב עם הריאגנטים,
כתוצאה
ממנו
הזרם עולה.
קורית רק
הגורמים
השונים
היונים של אלקטרוליט
כאשר מספקים
כ.א.מ.
בדרך כלל נמוך מאד.
כאשר מושג
הזרם עולה במהירות
ובאותו
פוטנציאל
זמן
תלוי
בעליה
במדידות הזרם
ב-ב.א.מ.
נמשכת גם
תלוי
בשיטה זו
/
C X Bl, /3 X t 7 6
נקרא
מסוכמים
דיפוסיה ממוצע
ד
a
-זרם
n
-מספר יחידות פארדיי של מטען
D
-קואפיציינט הדיפוםיה של החומר.
למול
current
בנוםהה של
במיקרואמפרים.
חיזור.
C
-רכוז
m
-קצב זרימת' הכספית מאלקטרודה מטפטפח במיליגרם לשניה.
t
ב-כ.א.מ־
האלקטרודה. ,
במילימול לליטר.
הטיפטוף בשניות.
ככל
בעלית הכ.א.מ.
X
חומר העובר
אבל ,
העליה
2
במיקרואלקטרודה
נמוך
התזור של התרכובת,
כאשר ראיקציה אחרת קורה ליד
בתחום בו הוא אינו
-זמן
בגרף
נסתכל על אלקטרודה
•העליה •בזרם נפסקת והזרם שרב הופך להיות כמעט בלתי
והזרם
A
המורכבת מקפילרה ממנה מטפטפות טיפות קטנות של כספית ׳בקצב
לאלקטרודות,
ת
ש ר
ביתר פשטות ).(22
זוה מאפשרים מעבר זרם דרך התמיסה הנבדקת.
או ה
ו-
H
חח ו ם ה נ ק ^ . l i m i t i n g c u r r e n t ' p l a t e a u
בעזרת גשר ממן לא .א ג ר ו א ל ק ט ר ו ל י ט לתא הטיטראצי1ז.
שמגדילים
הנקודות
הזרם
במהירות והזרם אף
א ל ק ט ר ו ד ה היתום היא אלקטרודה קלומל רוויה
מוסיפים
למתח הפירוק״
ריכוז
.limiting
ollcovic
־ 24־
חםיבה
J
לשימוש הנרחב
פנים מתודש.
ובלתי
תלוי
הזרם הזורם דרך התמיסה הפו׳לרוגרפית הוא
בזמן
לשימוש
א.
באלקטרודת כספית מטפטפת היא
ובכוון
מתת
ב.
ג.
כספית יוצרת תמיסות מוצקים )אמלגמות( עם
ד.
תלות של
באלקטרודת הכספית המטפטפת מספר יתרונות:
ההתחדשות הקבועה של פני
זרם
ה-כ.א־מ־
הפולריזאציה.
החחדשוח שטח הפנים שלה ניתנת להשגה עם כל
מורידה
בתכונתה לתת שטח
את פוטנציאל
קפילרה נתונה.. .
האלקטרודה מגבילה את גורמי
הרעילות־
מתכות רבות וע״יכ
התיזור שלהן־
הדיפוםיה משיג את ערכו
הקבוע באופן
מהיר ליד א ל ק ט ר ו ד ה מסוג
זה.
אלקסרודת
ל ־ 4־ + 0הכספית ניתכת ונותנת גלים
מעל
מתמצנות
משתמשים
לאקלטרודות
להשתמש
הכספית המטפטפת הינה
א.
ב.
ג־
הטיפולים
מצד שני,
אלקטרודת
1
השונים
באלקטרודת פלטינה,
רגילה.
לעומת אלקטרודה מימן
ניתז
אבל,
ואחרי,כן
הכ־א־מ.
באלקטרודה כמו ניקוי
המוגש מוחזר או
וכדי
עולה.
משפיעים על ערכי
החצי-גל־
סיבוב אלקטרודה מוצקת מגדיל את הזרם
כספית
מטפטפת וזרם יציב מושג
•
II־
זרם-מתת
הפולרוגרם
של חזור עופרת ואבץ
הפולרוגרם
יוני
לדוגמא,
מקבל ערך קבוע אלא לאחר ציפיה של מספר דקות,
הזרם-מתח משתנות כאשר
עקומות
הפולרוגרם
־ 0 V־ ־־+V0.9
אלקרודות ממתכות אצילות.
עם הזמן־
עקומות
מתחי
כמו
לקביעת מערכות
פ׳וצקות אלה מספר תםרונות:
הזרם אינו
יורד
באלקםרודוח אחרות,
המתחים
אנודיים .לכן
אלה מחח היתר גבוה יחסית.
בתחום מחחים
לאקטרודות
*
בשימוש בתהום
V1.8
-
־+V0.4־
מיידי־
)פולרוגרמים( ).(Current-Voltage curves
הוא עקומה
קטודית של
בתמיסה
מתואר בציור מם' 2־
העופרת היוצרים
באופן
בצורה ניכרת לעומת
0.1
זרם-מתת־
M
של
הגל הראשון של
אמלגמה מהולה על פני
כאן נביא לדוגמא את
כלוריד
האשלגן־
הפולרוגרם מראה את חזור
טיפות הכספית.
־ 25־
־ 26־
)> Pb(Hg
^ ! ל השני ק ו א
מתח ה פ י ר ו ק של
ההילה
בזרם,
+ 2e + Hg
א ו ת ו ־ .ח ז ו ר אך של
יוני
העופרת.
בצורה
יוני
התהלת
ל א ט י ו ת ר עד ש ה ז ר ם מ ש י ג את ע ר ך
ביז
מקום
בו הגל
ח ו ז ר על
יוני
שטח
ה פ נ י ם של
האשלגן
שינויים
המתאים
עצמו.
בסוף
הזרם
הורדת
גובה הגל )
הגבולי
הזרם
,( Wave Height
הגלים
בסקלת
המתח,
(scale
Ilcovic
והזרמים
החומר
)
ו־
הגבוליים
כי
אינם
חוקרים
קיימים
היוניים
שצריך
רלהחשב
גורמים
להתפייט לפי
המבוקר ע״י
ואותו
וזהו
במהצית
תהליך
הזרם
הסתאים
שונות
הנוצר
ברכוז
ומרוכזים
שונים
שונים
מובאים
משוואה
העופרת
כתוצאה מקיום
כיוון
.A1]1001
ישיך
החומר
לריכוז
יותר
ה נ ב ד ק .הם
ומסויימים
ההומר.
זרמי
מדוייקים
הדיפופיה
להגדרה
נ ק ר א י ם מחהי
בטבלאות לפי
המתמזר.
במקומות שונים
ש ה מ ק ו מ ו ת על ה ג ל בהם
החומר
יוני
ה ד י פ ו ס י ה מ ק ב ל י ם מה ש נ ק ר א
מופיעים
ל ה צ י י ם הם ה ר ב ה
האבץ,
ב מ ק ר ה של
-
מזרם
ושוב
הדיפוםיה.
לפירוק
תהליך כמו
עליה
המנה,
. (supporting electrolyte
שפרופוךציוני
חצי-גל
ע״י
ת ו צ א ו ת שהתקבלו
ורבים.
ש ע ל ו ל י ם ל ה ש פ י ע על
לאלקטרודה ע״י זרם
) ,(4של
ל פ ע מ י ם ש א ר י ו ת של
כ״זרם
לינארית,
מסומנת ע״י
ו ב ג ל ל ז ה משמשים ל א י פ י ו ן י ו ז ה ו י
היגיעו
לחומרים
העופרת
בסביבות
Heyrovskyה ר א ו
תלויים
המפורקים
גוםף לכך,
נוצר
תרכובות
(half wave potentials
רבים
הגבול
עולה ) ( s
הזרם הוא
ה פ ו ל ר ו ג ר פ י י ם של
)
ה ח ז ו ר של
ב ״ א ל ק ט ר ו ל י ט הנושא" )
ה כ ס פ י ת ק ז מאד
לאחר
האבץ,
ב ז ר ם עד אשך מ ו ש ג מתת
ל ח ז ו ר האבץ
ט
טיפות
ה ז ו ר ז ה ק ו ר ה לאחד שמושג
ה ד ר ג ת י ת ,א ת ר כ ך כמעט
Mי ־ Nא י ן שום
++
Pb
הזדם
ז ר מ י םפיןץה
ה ג ב ו ל י " .לכן ,.כדי
עקומות
הזדם-מתח.
הדיפוסיה
הגבולי )
ר ד ד י מה
ל ק ב ל את ה ע ר ך
הגופים
בלבד ,זהו
התנאי
limiting current
קינטית
יכולים
ה א מ י ת י של
(.
להראות
הפולרוגרם,
-
צריך
חקון
להוציא כל אחד
לזרם הגבולי
111־
מזרמים אלה
_ 27
בנוסף לזרם
הדיפוםיה או
הנמדד־
סיטואציות אמפרומסריות.
טיטראציות
המבוםםוה על מדידה של זרם
הדיפוםיה נעשו
Berezickyו ( H e y r o v s k y(28),(29-
( M a y e r (30עשה מדידות אלה ב-כ.א־מ־ קבוע והציע את
Panו ־ ( K o l t h o f f (31הציעו את העיס
פ ו לר ו מטר י ו ת" ־
ו נ קרא ו
האלקטרודה
מסוגלת
מן
בשם " ט י ט ר א צ י ו ח
לזהות כל ריאקציה פולרוגרפית.
בזמן
אם תמיסה
מוסיפים
ריאגנט
שוקע
הזרם
יורד לערך מינימאלי
Aיהזרם קטן.
. residual current
מתתיל
שוב לעלות,
י־
לאתר
הוספת
וכאשר כל
אבל,
B
בלתי
בהוספה
ישירה־
הדרגתית של
כמויות גדולות יותר של
Aשקע,
מחחזר ליד
במקרה זה תקבע לפי
נקודח המפגש של שני
ציור מסי
3־
B
זרם הדי פוס יה
V
ונקודת הסוף של
הריאקציה
המתקבלים.
עקומה זו
הקווים
המרכיבים גורמים לזרם
זרם
B
האלקטרודה .אם נשרטט עקומה של זרם
כנגד נפח הריאגנט
לטיטראציות בהן שני
, B
הזרם מקבל אח ערכו של
כאשר ממשיכים להוסיף אח
Bהמוסף נקבל צורת
אופינית
העובדה שהיא
הדיפוםיה ואת ריכוזה י ש לקבוע,
ממיקרוביורטה מיותרת־
חלק מ־
ה־
"סיטואציות אמפרומטריו
טיטראציות אמפרומטריות והעקומות המתקבלות:
Aהיא הגורמת לזרם
B
פולרוגרפי וח".
טיטראציה מספיק שרק אתד
המגיבים יספק את זרם הדיפוםיה בצורה ישירה או
מספר דוגמאות של
לראשונה ע״י
השם " ט י ט ר א צ י ו ת
המטפטפת י״כולה ל ש מ ש בטיטראציות שונות בגלל
נביא
1־
שיש להוסיף
דיפוםיה־
,28־עקומה אחרת המתקבלת בטיטראציות אמפרומטריות ה י א כאשר רק אחד
המרכיבים י ו צ ר זרם דיפוםיה .כאן ניחן להפריד בין שני מקרים:
א« כאשר הםיטרגט ..גורם לזרם •הדיפוםיה.
ב־ כאשר התפיסה המטוטרת י ו צ ר ת אח זרם הדיפוםיה.
. Lהעליה בזרם הדיפוסיה נ ג ר מ ת עם
במקרה א' נקבל עקומה בצורתי
ה ו ס פ ת הטיטרנט.
זרם
|iA
נפת תמיסה מטטרתml .
ציור מם' .4
במקרה ב' ניתן להבחין שהזרם הזורם נגרם ע״י התמיסה המטוטרת,
יש כאן ירידה בזרם הדיפוסיה עם הוספת טיטרנט .נקודת הסוף נקבעת
לפי נקודת המפגש של שני הקווים הישרים לפני ואתרי השנויים בזר?־
צורת העקומה כמו במקרה אי אך הפעם הפוכה״
זרם
(1A
נפת תמיסה מטטרתml .
צי ור מם'
5״
29
־
-
השפוע של עקומת טיטראציה * מ פ ר ו מ ט ר י ת תלוי
הריאגנט
]^j°
המוסף והמתח המוגש לאלקטרודה־
) (! - j V ° + v ) / V | .
י־
v
משך
הטיטראציה,
לרכוז(־
המתקבלת
הוא נפח התמיסה המטוטרת
הינו
(V°+v)/V°
מספר ,מתקן
העקומה מורכבת אז משני
תלוי
השפוע של הקו
קווים ישרים הנפגשים
^
בערך של
יכולה להיות בעלת שיפועים שונים ).(25
בטיטראציות שיקוע משום שכאן יש לנו
אלה יכול לתח זרם קטודי
אינרסי
הריאגנט
המטוטרת
מבחינה חשמלית )
האפשרויות רבות יותר
למעשה ארבעה מרכיבים
( k=0
כל אהד מארבעת
( או יכול
k>.0
במתח מםויים וקבוע.
בטיטראציה חייב להיות מרוכז
ולזה שתי
לפתות פי
10מן
התמיסה
סיבות:
להקטין את השנוי
לזרמים
) ,( k < 0
זרם אנודי )
בנקודה
תזור העקומה
הצורוח המחומצנות והמתוזרות של הזוגות הנכללים.
להיות
למיהול
)המנה של זרם הדיפוםיה
במקרה של טיטראציות אמפרומטריות של תמצון
מאשר
א,
הפקטור
עקומה זו
היא תוצאה של
הריאגנט .אם הריאקציה מתנהגת בצורה לינאריח ^ כ ל נקודה
האקויולנמית.
שהם
°כש־
נפח הריאגנט המוסף.
התמיסה ע״י
v ,כנגד v
בתרכובת המטוטרת,
בריכוז
נוספים .לכן
האלקטרוליט הנושא אשר יכול לגרום לפעמים
השנויים בריכוז
האלקטרולים הנושא יכולים
להטות את מקום נקודת הסוף לכל כוון.
ב.
להקטין את גורם
השמוש
לכך
100לגבי
האלקטרודה המטפטפת.
מאפשר מדידה של שורה שלמה של
אפשר למדוד
כדי
של
המיהול )
באלקטרודת פלטינה מסתובבת נותן
לפעמים עד פי
וזה
. ( d i l u t i n g correction
לקבל יחס לינארי
אנודות הפלטינה הן
התמצן
המומס אינו
המהירות
מפריע־
הזרם וכמות ריאגנעז מוספת מהירות הסיבוב
האלקנזרודה חייבח להשאר קבועה במשך הטיטראציה )(27־
המתאימה ביותר היא
אינרטיות
פוטנציאלים יותר היוביים .נוסף
פוטנציאלים בתחום בו
בין
רגישות בקריאות
שגדולה
600םבובים לדקה־ )״( r.p,m
בדרך כלל
־ - 30
פ ר ק
ב:
ת א ו ר
=
=
=
= =
ה ש י ם ו ת
=
=
=
=
=
= =
ה נ ם 2ו נ י ו ת.
=
=
=
=
=
=
=
=
חלק א .קביעת קבועי הקישור של ברום מולקולרי לפולי-4)-וינילפירידיז(.
בצענו קינטיקות של הריאקציה הבאה:
2
PVP
Br׳«
2
PVP + Br
בריכוזים שונים של סיפוח וב־11ק שונים .הניסיונות תוכננו לקביעת קבועי
שווי משקל של שתי הריאקציות הבאות:
א .קשור ברום לפולימר עד השגת שווי משקל )
ב .ירידת הברום מהפולימר )
.(association
.( dissociation
עשינו את הנםיונות בחחום 10 - 8 5 %סיפוח ברום ל־ . PVPסידרה
,ה־ pH
M KBr
0.0175
של נםיונות בוצעה בתמיסת ברום ב-
של התערובת היה 3־ .2.5ב־ pHהזה הריאקציות היו מהירות מאד ונוחות
לקביעה .מצאנו בספרות נתונים על pKשל פולי־־)-4ו י נ ילפירידי ן( לינארי
) ( 34, 37, 39והם מרוכזים ג^תטבלא מסי .6
טבלא מם' .6
ה~ pKשל pypבתנאים שונים.
ריכוז
NaCl
הה ומר
| פולי-2)-וי נ ילפירי
יין( | M
pK
| 0.1
השיטה
ד־
r
6. 22ןםפקטרופוטומטריזץ
)(34
ן 50%אתנול
Iפו'לי-4)-ויינל פ י ר .י
tl
•ו
יין(
ן
| 0.1' M
4. 2
I
I
3• 3
0.01M
MI
.ספרות
0.0
ו
I
״
־'
ן
ו
ו
3• 1ן פ ו ט נ צ י ו מ ט ר י ה ן
I
I
)(37
)(39
pKשל
1KC0ומצאנו שהוא בסביבות . 4.4
.
2
?
ד?מצולב ב־ !ן
כדי לעבוד מעל לתחום בו הקומפלקס נמצא בצורה מיוננת בחרנו בבופר אצטט
) .pH =5.4 (18בבופר זה בצענו שורה של נםיונות דיסוציאציה ואסוציאציה.
לקביעות שנעשו ב־pH =3שהושג ע״י הוםפת תומצה הומץ השווינו את קביעת הברום
.
.
כשלעצמו בpH=5.4-
מן הנתונים שעמדו לרשותינו קבענו בשיטות גרפיות את קבועי הקשור
וההורדה של הברום.
! .המכשיר.
הריאקציה בין הפולימר והברום נעשתה בכלים מיוחדים שנבנו למטרה
זו .הכלי מתואר בציור מסי .6
הכלי הוא גולה cשקיבולה 250מלל׳ ובשני צדדיה זרועות ,A׳A
הנסגרות ע״י לטשים מם' . K 24התלק התיצוני של הלטשים עובד בצורת
כיפה Kשבה שני מחזיקי קפיצים , Dהמתחברים לגוף הכלי ע״י
.( sintered glass
קפיצים Eבזרוע Aשהיא ארוכה יותר נמצא מסנן )
, Bמסי ,3שמאפשר םנון התמיסה לפני לקיתת הדוגמאות לטיטראציה.
בשני״הלטשים של הזרועות מותאמים פקקי גומי , Lבצד Aלפקק חור
אהד ובו קפילרה מזכוכית , Hב , A -בפקק שני חורים באחד קפילרה
Hובשני מועבר צינור מפולי אתילן שקצהו קפילרי . Fהקפילרה
מפולי אתילן נוגעת במסנן ודרכה נשאבות הדוגמאות בפיפטת וולומטרית.
בזמן סינון הדוגמאות יש להוריד את הלמשים ההיצוניים להשוואת לחצים.
בזמן הריאקציה כל הכלים הועמדו על מערבבים מגנטיים כדי לאפשר
ערבוב הומוגני של הפולימר עם הברום שנעשה ע״י מגנט מכוסה טפלון.
:ייוד מבי .6
־32־
. ־ חומרים ובליםJ J
.
4
מ צ ו ל ב-polyvinilpyridine
British Drug Houses . L.T.D.
England
Metrohm
- Br
0.001
B.D.H
2
וך מיקרוביורטה מחברח
British Drug Houses. L.T.D. Ehgland, "Analar"
- KBr
II
It
tt
tf
tl
tt
tt
tt
tt
tt
tt
tl
"
"
"
"
" - Na-acetate
"
"Analar". L.T.D. England
B.D.H
"Analar"
0.2
_
J£J
M - Acetic acid
Glacial - Acetic acid
Micro-Metric Instruments company, Cleveland, Ohio. בתוך מיקרוביורטה
מחברת
-
^אינדיקטור ליודומטריה
-
Purkis, Williams L.T.D. 60, Brevery Road, London, N.7•
Thyodene
־ 33־
. m
.lOOOp.p.m
הכנת תמיסות ברום בריכוז
הכננו ש נ י סוגים של תמיסות ברום,
בתמיסת
והשני
האתר בתמיסה מ י מ י ת ש ל KBr.
KBrבבופר אצטט .pH =5-4
תמיסת הבופר היתה מ ו ר כ ב ת מתומצת ת ו מ ץ בריכוז ש ל
ובה מ ו מ ס נתרן אצטט בריכוז1.181(18
שהורתחו
מזוקקים
(
M
M
0.019
.המים להכנת הבופר היו
חחילה כדי להרחיק מהם את עקבות ה-
, NHכי
3
מים
קיימת
אפשרות להווצרות ברומאמינים המגיבים עם המים באופן הבא:
N
HOBr
ו הבופר הוספנו 2.1גרי
+
H
">NH//
+
3
0.0175
+
)KBr
0Br
2
(
M
ו 1 -גר' ברום
) 0.32מלל' ( ).(18
2
> 0.00625 M Br
> 1 liter
r
^g
b u
+ 2.1 gr. KBr
gr.Br
2
1
קביעת ריכוז הברום נעשתה ע״י טיטראציה עם נתרן תיוםולפם ) N
(0.01
).(3
. !v
הסיטראציה של ברום בעזרת תיוםולפט.
ל 2 -מלל' תמיסת י ו ד י ד האשלגן 10%מוסיפים 5מלל'
pH) 0.2חומצחחימץ
ב־ 5מלל'
0.01
תיוםולפט הנתרן
N
M
מטטרים עם
.לקראת ס ו ף הטיטראציה מ ו ס י פ י ם כמות בלחי
Thyodene
המשמשת בתור אינדיקטור
ד ו מ ו ח לאלה של עמילן.
מחשבים את ריכוז הברום
שקולה ) על קצה ספטולה ( ש ל אבקת
ליודומטריה שתכונוחיו
בערך .(3
תמיסת ברום
בתמיסה בתור .p.p.m.
דוגמא
^
לחישוב:
Q
__n
£ m
^
^
>
KI + CH.COOH 0.2 M
2
5 ml. Br
־ 3 4־
X0.959x80x12.2
m Br
6
=
100x5׳P-P " •2
תלק ב.
1
רף של תברת
פיתוח ש י ט ה אמפרומטרית לקביעת
a
Brבכמויות זעירות.
.המכשי ר.
P 4 R a d i o m e t e r
הנקרא
.(Heyrovski(28המכשיר מופעל ע״י
מכשיר זה בנוי על יסודות שהמציא
0Polariter
הפוטנציומטר הראשי נותן אפשרות של בקרח המחח בתחוס
מתת מהרשת.
0.5
+ V
עד V 3 . 0ה מ ת ח ה ו א יציב מאד ה ו ד ו ת לרקטיפאייר )מישר( מיותד. .-
הפולרוגרף
מצוייר ברושם אוטומטי.
y100
m
ש
למקסימום
ל
עד
2
~10
של מילימטר אחד .י ש
העקומות
800 y
m
במשך
ולמינימוםHA
יכולים להמדד כאן שינויים במחח בין
ד ק ה ה ר ג י ש ו ח של מדידת הזרם יכולה להגיע.
200והשנויים האלה יכולים להרשם בגובה
כ-ל 2אפשרויות של שינויי רגישות ר י ש ו ם העקומות.
המתקבלות הן ש ל חלוח שנוי הזךם בנפח הטיטרנס.
צ י ו ר מסי 7מתאר באופן סכמתי את המכשיר.
המספרים
שמתארים בציור משתייכים להלקים הבאים שלו:
.1אלקטרודת כספית מטפטפת.
אלקטרודת קל ומל.
.2
)( S.C.E.
. 3הארקה .
.4
ספק כח.
.5
ידית להזזת הנייר.
.6מפסק המנוע המזיז את הנייר.
.7ולחלק המוסת את הערך של הב.א.מ .המסופק.
ם״מ
(
.8מ ו ס ת מהירות הזנת הנייר8 ,4 ,2) .
דקה
י
י
**
t
.
־ מכוון סבוב הנייר קדימה א ו אהורה.
.10
המפסק הראשי למתח.
.11מפסק מיוהד .מקשר את המכשיר עם התא כשהוא מכוון על
כן מחבר לבדיקות פנימיות במכשיר.
Cell
,כמו
־ 35־
.12
ביקורת המכשי ר.
.13
מוסת רגישות הזרם.
.14
מוסת ה-
מפסק
.15
.Damping
הקשור לרושם שנותן
אפשרות למקם את העט במקום
הנייר מ $100 - 0 -של
רותבו.
י
•
a
1
קומפנםאציה של זרמי
דיפוסיה.
6
מםויים על
.16 b
קומפנםאציה של זרמי
.17
.18
רשום
.19
העט.
.20
סכין
קונדנםור.
פולרוגרמות בצורת נגזרות.
לחתוך הנייר.
Pt
!! .
האלקטרודות
לחיזורי!
ציור מם' .8
השתמשנו
ב מ י ק ד ו א ל ק ט ר ו ד ה פלטינה מסתובבת
R a d i o mא ל ק ט ר ו ד ה זו )ציור מם
.
היא בנויה משפופרת
פלטינה
באורך 3מ״מ וקוטר
בתור
)
(s.C.E,
הכנת
זכוכית מלאה
צלולה.
8fהכננו
מולחם
לבד.
חוט
1.5מ״מ.
ומחוברת לתא הטיטראציה
עד לקבלת תמיסה
!!1
בספיח שקצהה מקופף ובו
אלקטרודת ייתום השתמשנו
א ג ר :KBr -ממיסים 30גייר
דקות כדי
'
(r.p.m.)600
באלקטרודת קלומל רוויה ב־־
בעזרת ג ש ר מלא אגר ו ־ . KBr
KBrי־־ 3ג ״ ר אגר ב 100-מלל' מים
ממלאים
KC1
צינורות מפולי
שהאגר ייתקרש .את הגשרים ניתן
לשמר
אחילן
ומרתיחים
ומשאירים לכמה
בתמסיה רוויה של
. KBr
הביורטה.
הביורטה
2מלל'
בערך
מסובב ע״י
תוכננה
שבקצהה
בוכנה
במיוחד למטרה זו
קפילרה
מפוליאתילן
המתוברת למיקרומטר.
שנותן
מהירות סיבוב קבועה.
לעשות
כיול נפרד.
והיא
ניתן
בנויה ממזרק בעל נ פ ה של
הנכנסת לתא
הטיטראציה.
המיקרומטר עצמו
להחליף את
מופעל ע״י
המזרק
מנוע
המזרקים ולכל אחד מהם י ש
־ 36
ה ת י ש ו ב של
אם ה נ פ ח
מהירות
מהביורטה הוא
ב ד ק ה א ח ת של
ה ת ק ד מ ו ת של
3»33
0.00736
נייר
הדרוש
מתאים
מהאימה
ל0.188-
ל 8 -ם״מ
הזרמח
מ״מ
נייר
לדקה,
טיטרנט.
לכן
הנייר.
מ״מ.
0.188מ ״ מ
המקרומטר ,
הנייר
ה ת ק ד מ ו ת של 1ס ״ מ ש ל
יתאימו
מתאימה
ל־0.00736
ל נ פ ת של
טיטרנט.
נייר
מ ל ל ׳ = 1ס"מ
הטיטרנט.
תלת-ערכי
ארסן
פניל
ו ה ר י א ק צ י ה ש ל ו עם
3 I
הסטנדרטיזאציה
תיוםולפט
+
נעשתה ע ״ י
הנתרן
שעברה
ה ר י א ק צ י ה של
אוקםיד
הלוגן
+5
y
תמיסת
).(36
)(33
פעיל היא ל פ י
2
3
)(50
ם ט נ ד ר ט י ז א צ י ה עם
פניל
ארסן
המשוואה
הידועה:
+3
As
+I
J
> As
1
ה א ר ם ן של
הריאגנט
הנו
א ו ק ם י ד עם
י
אותה
יודאט
2
תמיד
השווינו
לתמיסת
האשלגן.
Brה י א
כדלקמן:
+
(49
חמצון
הזמן
להוצאת 5
דקוח וקצב הזרמה ה נ י י ר
5 0
דו^׳-ל = 1.5מ ״ מ של
ה ב י ו ר ט ה מוציאים
3 •33
מ ל ל ׳ ה ם 30מ ״ מ של
הטיטרנט הוא
2HBr
הבאזד:
במכשיר ה ו א 8ם״מ
ה ט י ט ר נ ט .אם כ ך ,
מלל׳
בצורה
1.168מ ל ל ^
0.00736
ןרך .
נעשה
המיקרומטר ב ־ 1 . 5מ״מ
ש1.168-
מ ל ל " של
הביורה הוא
פעולת
א ו ר ך של ם ״ מ
כיוון
הוספת
ה כ ל ל י של
הטיטרנט
־
(Marks
תיזור.בו
בזמן
התתיל
הריאגנט הזה
להשתמש
פועל
ש ה ר י א ק צ י ה עם
3
As
בפניל
ארסן
ב י ע י ל ו ת גם ב -
אינאורגני
אוקםיד
בתור
pHנ מ ו ך )
מתבצעח
ריאגנט
) (22 =2.5
ב ־ . ( p H(3= 8 . 0
לטיטראציות
. ( p H
־ 3 7־
)
עלול
. y
הלני
ת
א
ת
מ
י
ם
ת
2
2
לחמצן את
ב
Br
2
5
-
+
Aהנוצר בזמן
s
הריאקצי
ההלוגניד.
תמיסות וסטנדרטיזאציה.
כ
י
ר
ז
י p.p.m.
1000
בעזרת
O.O175 M
KBr
הדרגתי:
0\ = lOOp.p.m. Br־> 100ml.—> 6.25xl
2
2
p.p.m.
Br
־
־
5
10
2
2
1 0 Q M L
2
3.12*10"°11
6
!. y
0.5
V
3
" 25 ml. 6.25xlO~°M Br
3
3
הפולרוגרמה של
C
» R T
.
לבצע את הםיםרציות
עשינו פ ו לרו גרמו ת של תמיסות p.p.m.Br 10Br
של
2
M
-עד
5
~ M Br־10 ml. 6.25xlO
6
כדי להווכת באיזה מתח עלינו
0.0175
+
B r
.
2.0
דוגמא
_I4
10 ml. 6.25xlO M
M Br ~ + 25 ml KBr 0.0175 M־25 ml. 3.12xlO
2
ביצוע
> 0^0175 M
>—25 ml. KBr 0.0175 M
025p.p.m.Br־ 56xlO~ M Br־> l
2
3
M
0 M Br = 1 p.p.m. Br־>6.25xl
= 0.5 p.p.m. Br
0
2
Q Q!^ —>10Qml.—> 6.25xlO~ M Br
6
2
7 5 M
!™
3
10 M Br־10 ml. 6.25 x
הפולרוגרמות נעשו
2
האמפרומטריוח
ובתוך
בעזרת א ל ק ט ר ו ד ה פלטינה בתחום המתחים
. + V
לפולרוגרמה שבצענו
מן הפולרוגרמה הסקנו
0.0-מטריות ה ו א מתח של
מתוארת בגרף מם'
שהמתח הנכון
. V
.3
ביותר לביצוע
הטיטראציות ה א מ פ ר ו -
־
ביצוע טיטראציה א מ פ ר ו מ ט ר י ת של
הכננו
B
r
ריכוזים שונים של תמיסות
הראשונים
את
לבחור
שהתקבל
ביצוע
בוצעו
.
סיטואציה בעל נ פ ת של
35מלל'.
בהתתלו/רצינו
קיימת תלות י ש ר ה בין
20מלל'
כללי
מתמיסת הברום הוספנו
היה מחושב־לכך שאחרי
.0.1
15מלל'
המיהול יתקבלו
-2
טיטרנו את הברום ב־
2 . 8 9 9מלל'.
הזרם
קבלנו את הגרפים
מתמיסת
האלקטרולי
תמיסות ^ויכו/ז
Mי (j> AsO 10מכי ו רכזה בעלח
ברישום אוטומטי
בתור תלות
בנפח הטיטרנס.
עשינו
עד
p.p.mהנםיונות
הנםיונות:
0.5ו-
הזרם
Br
2
מ ־ 3־־ . 5
פנול
ארסן
-אוקסיד.
לכמות הברום המטוטרת.
שריכוזה
נפת
-
2
ע״י
האלקטרוליט המתאים ו ל ר א ו ת אם
לקחנו
,1.0
בתא
39
־
הגיעו
הפיתול.
א י נ ט ר פ ו ל א צ י ה של הקוים שהתקבלו
לערך קבוע ומדדנו
את המרהק
כתוצאה מירידת הזרם
ב-ס״מ בין
ציר הזרם ונקודה
9
־
טבלא מ ס
ט י טראצ י ות אמפרומטריות
אלקטרוליט
ן
ו נלקח
ש
ל
2
5
א ־
,
ע3נעם
^AsOבתוך אלקטרו לי טי ם שונ
|AsOסוטר ן ניצולת ן
|1 0 M
Br
2
7־
•.4
NaCl
j
|1.0 M
Mi0.1
j
KBrן p.p.m.
|
1
ן
•ו
1 .0 M
M1
ן
יM
י
HM
ן
|
|
1 .8
15
6
0.75 j
3
0.375
cm.
j
|11.8
I
5 0 0
1
1
2.4
|1
0.5
ן
15
6
י
3
0.5 M
0.5
1 .8
ן
1 0 , 5
1
0.1 M
׳M
י
I
0.1
י
| 0.1 M
I
I
ו
ן
ו 0M־ 1
ן 0M־ 1
ן
ן 0.5 M
ן
ן
0M־ 1
15
6
3
9
5
0.46
!1 0.375
0.9
0.172 1
' 11.7
' 2.24
'11.7
5.85I
I
15.6
I
ו 'I
2.4
0.75
0.73
0.3651
I
I
57־
1־
18
1.95
| 10.6
0.5 M
ן5.85
ן 0.73
• I
5
0.5 M
2.9
0.365
2.4
0.1 M
ן 15.6
0.1 M
85־5
0.73
0.1 M
י 2.9
'0.365
2
1.09 I
0.346
I
I
I
I
I
11.01
ן
1
ן 95־1
4.7
I
י 1.8
I
98
י 51
1 .82
1
י 1 .46
ן 2.9
|
י
2.0
ן 111
ן
י
ן
I
I
0.46
123
1
I
1 .8
0.96
ן 128
ן
ן 0.73
0.19
5.8
'1.0
'0.375
2.2
| 122
I
1ן
I
0.75
|
%
101
י
61
י
| 46
I
י 153
י
150
I
I
ן 95
ן
104 ; . 2 . 0 3
I
ן 135
127
ן
0.99
0.46
1
2.11
108
0.90
123
ן
1
I
0.346
95
ן
י
־ 4 0־
לפי
גרפים מם'
תוצאות אלה שרטטנו
גרף מם'
14
p
.
m
נפח כללי
« Br
. 0
KBr
1
M KBr
0.1
12
p
«
25מלל׳.
2
Q
KBr
M
־
. M
4
י־• 5
•4
8
10
ז
6
4
2
0
־ 4 1־
גרף
2
Br
מם
,
.5
p mo־p
־
נפח
כללי
אלקטרוליט
25מלל' .
צM NaCl £
5.0M NaCl 0
0.1 M NaCl Q
1
־-42
בגרפים
שהם
תלות במות הברום במ״מ טיטרנם התקבל קו ישר אך,
לא עבר דרך ראשית הצירים.
או
עבר חיזור ע״י
לבריתת
הרמטי
האלקטרוליט. .גורם אחר
הטיטראציה לא היה סגור באופן
וכן לא היה מלא .תל שיפור כאשר היגדלנו את נפח התמיסה בתא
השתמשנו
כמו כן
.
שינינו את
2
.
0
2
-
כנראה השפעת חזור גדולה.
כן
וכמו
האלקטרוליט שכפי
הנראה היה יותר נקי.
ב־ KBrשל חברת . B.D.H.
קטנות של ברום )
יש
חומר מחזר שנמצא בתוך
ברום היה י כ ו ל .ל ה י ו ת בזה שחא
ל־״ 35מלל'
ת
תחילה שיערנו
שהלק מהברום ברת מן
המערכת,
הורדנו את ה-
( p . p . mלאי
לכן
השתמשנו
pHשל התמיסה.
)=3
בKBr -
(H
P
ע" י
נקיונות האלקטרולי
מהול
יותר11
0.25
הוספח חומצת תומץ
מהולה.
בעיה אתרת שהתעוררה במשך
של
אלקטרודה הפלטינה.
ברום
ל מיקרו
בריכוזים
ptאלקטרודה ל־
בתנאים
מסי 6ו . 7 -
כאשר
הנמוכים.
6 0 0 .
אלה קבלנו
כדי
ביצוע
הטיטראציות היתה מהירות הסיבוב
המהירות היתה גדולה מדי
היתה
העלמות של
להוציא גורם זה שינינו את מהירות הסיבוב
. r . p . m
תוצאות משביעות רצון והן
מובאות בגרפים
־43־
.
M (jj AsO
.' מלל35
. G O O H
3
M
CH
10
כללי
0.2
נפח
- ו0.25
־ 44־
.!x
בדיקות לדיוק השיטה
האמפרומטרית.
טבלא מסי*
טיטראציות
|
2
Br
ן p.p.m.
י
ן
AsOן(
\M
0.115
10
'
"
I
0.124
10.8
~10
ן
0.089
38.5
tt
38.8
0.185
16.1
| (jpAsO
מולריות
11
4
5
It
II
י
3.70
|
2.90
4
"'5x10
4
"10
|
It
2 . 1 8 ....
It
3.06
T
0.23
י
60...
I
י
0.249 | 0.191
|
'65
|
ן
0.886 1 0 . 3 1 4
.
66
,
ן
'0.191
ן
0.890
67
0 . 2 31י
0.37י
0.107
46.5
|0.181
1 .07
|
0.095
37
,0.136
10.854
0.085
41.4
0.191
0.952
1 +2.5
80
9.8־ |
59
5 0
I
62.5
,+5.1
-6.8
'
1.45
״
I
0.052
22.4
'0.0906
'0.516
58
I
|
50־ 1
"
I
0.040
17.5
|0.O904
42.5 . 1 0 . 4 0 2
|
15.9־|
"
0.043 I
18.5
I
|0.425
46
|
[-12.7
״
I
0.044
0״19
|0.088
10.437
50
I
|
11
1.42
It
1 .07
1
•1
0.535 I
0.047
It
0.044
18.5
tt
1
0.042
'
18.2
0.067
1
It
'0.418
״
I
0.015
I
6.5
I0.034
10.149
0.020
ן
+7.9
I
6.5־ |
10.472
53
4.3־ ן
0.426
64
+2.6
63
I +2.2
44
| -8.9
58
(JK196
-4.7ן
קביעות ישירות של Br8באמפרומטריה ע״י
2
הנצולת אינה עוברת 80%אפיל ו ?p.m.-
הניצולח היא רק
.
בשיטה אמפרומטרית של ק ב י ע ו ת 0 1
קבלנו
Brבסביבות
p«pm.0.5
It
8.5
< AsOן( נותנות תוצאות חוזרות אבל,
קטנות
II
ן 20.5
בפי שרואים מטבלא מסי
2
״
II
II
ו!
ובכמויות
2
I Br
שג יאה
| (• ASOניצולת I
יחסית י
מלל׳
%
1
1
%
4
2.14
אמפרומטריות של ;• Brבעזרת AsOף( •
I 6 AsO
סיים•
06־ x 1 0 ~ 3י
1
.8
2
5 0 %ה ו כ ח ו ת לניצולות
במאמרו של
.(Nicolson(36
־ 45־
אחר בך
2Br
לקביעת
עד
ת
ב
pH=3־
ר
ו
רצינו
ל 10-מלל'־
2
I
1
K
הנסיונות נעשו
בבופר
התוצאות
בצורה הבאה:
מלל'11
(Micro Metric
אצטט־ ה-
הוםפח
להוריד את הנפח הכללי של הדוגמאות הנלקחוח לטיטראצי
לחוך חא טיטראציה שנפחו
)מביורטה
ע״י
וחומצח חומץ
הכנסנו
MKI0.6
־01מלל'
A170
ו-
דוגמא
חומצת תומץ קרתית־ לזה הוספנו 10מלל'
pHהסופי של התערובת היה בסביבות 3־
שהתקבלו
במדידות אלה מרוכזות בטבלא מם' 9־
טבלא מם' 9־
טיטראציות
2־*
B
'
|
^ AsO
I
2ולריו ת
I p.p.m.י
344־
I
72־ 1
ן
86־ 1
4
"5x10
?1
*־10
1.18
'
It
91־ 1
I
It
0.465
ן
II
tt
0.93
ן
| 0.184
אמפרומטריות )
Uf
ס מ I
| 20
21־0
0.0945
0.0592י 31.5
0.114
0.0965
51
0.093
I
40.5
1 1 . 8 1 0.02181
0.0472
'0.0735
| 0.119
ו 0.029
0.058
5־25
tt
' 0.0462י
0.955
I
tt
0.45
ן
20.251 0.047 1
0.01871ן 1־8
10.6
0.024
'
It
' 0.0276י 0־12
0.477
|1M
10.2
I
tt
B
ן0108־0
It
It
ן
**2
25
I
|
קביעת
^6בתור ( 1־
״
0.06
ן 0.028
0.029
מלל
0.189ן
0.945
82.7
0.592י
80,6
I 0.93
78.2
I-10.9
75.2
| + 2.4
+2.6
0.218ן
0.472
0־ 1
ן
tt
0.05661ן 2 4 . 6
0.06751
0.566
I
0־ 1
0.559
ו
I
י
83
88.2י
92ן
י
0־ + 2י
4.7
71
0.276
I
+0.5
־
0.244
tt
+0.5
79
0.187
| 0.02831
ן
80י
I0.47
12.5
tt
81.5
0.462י
0.283
0.0559
87.7
ו
87.5
0.5
»t
24.3
שגיאה
נ י.צ<לת
ו
יתםית \f°
|
I 0.369
'0.0319
״
I
ח
?
I
9
7
"
I
I
9־+ 0
+ 1 .1י
+1.7
87
+
0.5
83
+ 0.3
I
־ 46־
התוצאות
הניצולות
להיות
מכלי
בשיטה
כאן
גם
קודם
לכלי
כל
התיפרקויות
2
בנפח
השתמשו
של
שהם
10
־מלל׳
נמוכות.
שיטה
זו
לקביעת
בנדיפות
לכל
שהם
העובדה
Br
2
שהתוצאות
היו
חוזרות
Br
בבצוע
בקביעות
של
בטיםראציות
היתסית
והשגיאה
ה
ק
י
נ
יש
סיבות
ש
שנלקח
יכולה
י
ק
ל
2
ת
2
Br
לבל
השפיעה
.
העברות
אתרות
ברום
כמו
בעזרת
p
(
קטנה,
יכולה
מלות.£
להיות
בעזרית
ע״י
רבות
-
2ra־
ו
.80
על
הסיבה
הוכתנו
20.2 .
זאת
-
ניצולות
הנפת
היתה
ט
אותה
גם
Br
.
90%
אמפרומטריות
בנסיונותינו
2 2 0
Br
בהשגת
ל
-
מאשר
2
כמובן
לקשיים
קביעה
ץ .400 - 4000
ץ
הרבה
ש
יציבות,
ליותר
הריכוז.
שעבדו
מלל׳
הרבה
היגיעו
שגרמו
החוקרים
200
לא
ומדידת
Br
זאת
יותר
חוזרות
עצמן
אבל
היה
רק
o
דוגמא
הסיבה
p
־
לניצולות
pAsOבהוספת
על
השיקול
1K
לשימוש
47-
חלק ג־ בצוע
i
; נםיון
קינטי של אסוציאציה מ ם
שקלנו
של
הקינטיקוח של אסוציאציה ודיסוציאציה.
כמויות שונות של
100מלל'.
הpvp -
לכל אחד ימן
ואחוזי
שנשקלו
,
.1
PVPלתוך 6בקבוקי
הבקבוקים
הסיפוח
מדידה בעלי ,נפח
הוכנס מגנט מכוסה טפל״ו ן' .כמויות
מרוכזים
המחושבים
בטבלא מסיי .10
י
טבלא מסי .1.0
ן מספר הד ו גמא ן
I
מ״ג
י
1
י
75
|
2
1
120
|
55
180
ן
36
ו
I
ן
I
240
1
1
1
6
השתמשנו
בפרק ב,
ן
5
1
בתמיסת
חלק א,
בקבוק
בעזרח שומן
Br
2
300
י
22
360
1
18
במים בר יכוז p.p.m1000.שהכנתה מתוארת
סיליקון.
מ־
.
בזמנים
מאות
צורך לקבוע את
הבקבוקים נסגרו
כל
נלקחו
לטיטראציה של הברום
קבועים.
אמפרומטרית.
Br -n
z
היה
בסביבות .3
בוחשים מגנטיים.
10מלל'
p
בשיטה
תמיסת ברום.
הבחישה נעשחה על
בנפח של 5 ,2.או
הנותר ,
p.p.m
היה
^ p Hשל תמיסה זו
100מלל'
בשיטה י ו ד ו מ ט ר י ח
2
27
של עבודה זו.
מדידה הוספנו
דוגמאות
החופשי
PVPן
י
4
לכל
סיפוח
1
87
5
•(
0
p
בדוגמאות בהן
בשיטה
)
3
( ואלה
הנמוכות
היה הרבה פולימר )(4<5,6
אמפרומטרית כבר לאתר
האחרות ) (1,2,3רק לאחר 6שעות ריאקציה.
2.5שעות.
בדוג
תוצאות
האסוציאציה בנםיון
ובגרף מם'
!!
״
נסיוז
הקינטיקה מסי 1
מרוכזות בטבלא מם'
8
קינטי של דיםוציאציה מסי
01
ה פ י ל י - 4 ) -ו י נילפירידין( שהתקבל מנסיון
במשך כמה דלןות בטמפ'
לאחר
היבוש
ה
־"^?7?6הוכנס הזרה לבקבוקים להם הוספנו
בריכוז
לאחר 4
־ 3שעוח נלקחו
נערכה אתרי
תוצאות
האסוציאציה סונן ו י ו ב ש
ההדר באוויר בהמצאו על נייר סינון.
M 0 1 7 5־ 0עד לנפה של 100
הדוגמאות
11
תמיסת KBr
מ ל ל ׳ ה ב ק ב ו ק י ם הוהזרו לבוהשים. .
הדוגמאות הראשונות ל ט י ט ר א צ י ו ת אמפרומטריות.
שנלקהו היו
בנפח 10מלל׳ וסוננו דרך מסנני
Br
5
הוספת
2
KBrml
M
הדיסוציאציה מובאות בטבלא מסי 12וגרף מס׳ • 9
םינטר.
.
הקביעה
0
,
,
־49 -
o
o -•>
O
0
Ul
>
^
o -״
^
W
o
o
CO
•
ro •£»•
o
o
0
o
000
i
>ol
W
o
o
o
o
ui
I
Ul !x<
w
y
O
t3
״0 v_n
- • M O
O Vrt ~»
Cd
-ני
0
-ני
4^ -•>ת
3
ro w
o
<3
ui
0
>
נס
O
—״.
o
—•י
a a
a
yj
a
u
%
הם
•i
w
«3
_#
-»
׳d
*י
5?
ז
-*
a
^—י
o
o
0
0
0
o
•
xi
0
ti
o
^
o
o
a
a
?
_l
.13
a
*י
o
yj a
3 -
o
Cd
»
נ\ז י
- י
- י
ui
!ע
י0ג
-ני
co
ני
«
ro
&
ui
o
o
o
o
o
-P*
VJ1
O
vji
o
o
o
UI
VJI
vn
o
KO
o
MD
o
מa
J -*
-0
UJ
•J•
כ
-j
m
ys
w
—*
M
Vtf
W
CT\
עי
C
a
*ע
Ul
03
\J1
ffl
0>
00
\j)
H-
ו
a
>מ
1יז0
o\
<יז
5f
11
4׳
r'
»
0
CO
ro
ov
a
-o
VJ a
00
- •ני-ני
CT\
-ני
U1
(•י
o
o
!*י
o
Cd
H
S
\ji
o •o
3 —ע
_ ־a
j
5«
ט
%
eh
-0
3
•
״d
• w
IV)
cr! m u i v>) u
o
co
o
55
—0
>
CT\
o
3
w
-0
?J
J
P
4
» !ט
3
a
—1
_1
1
ui
Cd
>s
M
a
3
w
5?
m
Cd
•
id
0
_*
*י
J
©
גזי
u
13
a
w
o
yj a.
—w
•Jr
NT
fo
Ul
Ul
r
v>q v^i
3
o
-0
Xt >i
» טן
<T\
O
<J1 U l
VJ a
•
-נ
O
Cd
Xi
t
VJI
o -»
- י
1
\jl
o
CT\
- »
1
ui
^
>oj
ro
_0
J
3
13
a
0
d\
Ul
M
-י
a
- וa
3 ט
- 50
-
שעות
דוגמאות
גר «1מס
-
,1
8־
3 ,2בנםיון קינטי
מם') 1אסוציאציה(־
־
)8המשר(.
גרף מם'
,
.
1
50
א
־־
דוגמאות',4
ן
6בנםיון קינטי
,5
1
;
ן
מם'1־
ן ־־
1
־m־P־p
־51 ־
o
o
00
O
-J
4^
v£>
4^
VJ1
O
o
0
O
O
3
-»
o
ro
o
— ׳
0
0
5«
3
a
ט
_״
3
1
3
ט
3
W
?!
3
a
a
ו
vs
00
0
הד
o הם
xs 4
»
TO
B
&
<?
ט
-<
a—1
J
3
3
3
-*
VJ
U
3
(4
?:
a
a
%r
<3
3
5>5
*י
w
«
3
o
W
1
rv>
ro
FV)
(V)
rv>
rv>
VJ
ט
o
no
o
o
CT\
a
O
ט
u
a
CO
o
o
?
p
o
ro
עיי
o
o
?
P
cn
cn
ro
a
vn
o.
x> הם
X) A?
vj ט
«3 - i
o
עי
3
3
J
a
ro
נ\ז
ון
.1
3
ט
קינ
a
13
<3 NIT
3
V>J
.o
ro
4*
?
a
o
CO
י1
)ו יםו
VS
u
3
־י
o
•
6
O
b
b
>״
_P _ f __P
o
ro
_s
"X
o
—»
cr>
O
o
4*
00
p
—>.
o
o
•
c
00
P
00
- »
f
—0
o
4<ג
o
-ני
XI
o
CO
c !ט
B
?
3
V>J
V*l
י0נ
4^
VJ
ט
3
-*
זע
ט
CT\
ro
-»
3
JJ
13
-J
a
3
3
ט
53־נםייז
קינטי של
,
אסוציאציה מ ם .2
נםיון זה נעשה בבופר אצטט 4־=5
מתוארת
למטרה
היתה
בפרק בי,
הכלי
זו־
מתואר
לאפשר סינון
פתיחת
pH־
חלק א' של עבודה זו־
בציור מם'
S־
הכנת תמיםת הברום בבופר י־־ KBr
נםיון
מטרתם
זה נעשה בכלים שנבנו
העיקרית של כלים אלה
ולקיתת דוגמאות לקביעת הברום החופשי
במינימום
הכלים־
כיוון
שנשקלו
שנפה כלי
תושבו
הריאקציה הינו
250מלל'
כמויות הפולימר לנםיון
בהתאם:
טבלא מסי 15־
כמויות
פולימר וברום שנלקחו
|
מספר
הדוגמא |
I
I
1
2
I
I
ספוח
ברום
מ״ג
|
7־78
240
200
5־52
240
500
10
34
ןI
ןI
I
הראשונות
החופשי
450
40
275
450
8־25
275
700
ן
I
5
׳שהייתה זו
233
ן
I
4
בנסיון
|
פולימר
מ"ג | pvp
I
I
3
זה
לנםיון מם' 2־
I
הריאקציה נמשכה יותר זמן עד הגיעה לשווי
השפעה ה-
pHהגבוה מזה של הנסיון
הראשון־
משקל־
למרות שהדוגמאות
לטיטראציח הברום החופשי נלקחו לאתר 19שעות,
היו
עדיין גדולות־
מניחים
כמויות הברום
האסוציאציה היגיעה לסיומה בנסיו
זה רק
- 54 -
לאחר
C 0 0
3
115שעות־
ו־
C H
הברום נקבע כאן
H
.
תוצאות נםיון
IV־
קינטי זה מרו בז ו ת *בטבלא מם'
נםיוז קינטי של
לאחר
שנרתצו
19
,
בטבלא מם'
2
חמיםח
החומר הוכנס תזרה לכל
ii&rבכופר אצטט הוספה
הדוגמאות הראשונות נלקתו
שעות מתתילת הריאקציה־
, 15
pvBBr
םונן ויובש־
בינתיים ו 250 -מלל'
לכל אחד מהם־ גם כאן
14
ובגרפים מס' 10ו
דיסוציאציה מ ס 2־
האסוציאציה ה־־
ויובשו
באמפרומטריה בחור
12אחרי הוםגפת
התוצאוח של נםיון
לטיטראציה רק אתרי
קינטי זה
מרוכזות
־55 ־
3
o
3
ט
CO
ro
4^
o
o
גם ם׳
צדw
״° hrl
י00
תיי
o
CO
0ץ
00
4^
4^
הדhi
9 s
י0
NT
3 ׳
-ט ׳
VJ «־
ט
3
U
VJ
-15י־
£>
נש
O
ב
ו
ו
va
u
a
o
S
a
_J
י־
\S
a
3
ט
_J
a
3
«י
3
•J
w
%
V.
3
J
o
B
VD
• hi
VJ
00
ro
o
0
0
a
O
4^
U
o
w
-p*
o
«- ro,
ט
י3 «־
הד
» נם
הד4
ro
o
-£< •־X> -P־־
•
10
0
־4»
P
*
cn
נט
M
co
ro v>4
KO
4^
ro
ro
•
o
0
הם
-£•<־
cr
4=•־
3 —»
_ ׳D
VJ
<3
U1
rT
ro
5!
הד
4הם צ
• ht
B !ט
5s
0
-נ־ ני
o
O
3
׳•י
W
־0 xo
v>0 cn
«ג
cn
ro
6
a
ro
ro
1v> rv>
ro
3 -«י
_ט ״
VJ - 4
<3
3
_4
W
a
iJ
%
3
3
1
13
a
iff
י
1
rr
3
P
ro
ro
vj
«3
k
a
55
•J
o
-ני
—»
ro
w
w
a
u
י3
u
3
VJ
u
o
45 to
3
a
%
o
o
־1
<3
3
ט
D
o
o
!3
3 -י
_. ט
3
3
_1
ro
VJI
Uf
—1
a
o
VJI
ct-
•j
O
VJI
-י1 ני־
-1
?!
—1
י0ו
ני־v»
3
־ י׳
a
a
a
NT
a
w
NT
«3
a
no
J—
—I
3
55
ט
M
י־
e
o
O
5!
vo
o
cn
-j
cn —נ
- ניo
O
N
O
< תייx>
Ul
o
4*
W
1
_J
-»
3
3
3
O
I
—j
ro
—ג
ro
• הם
עד
*
1ט
4^
O
00
CT1
CT1
CO
M
-*
-> ro
יי0 -•<־
V>4 VJI
^
ט
<3 <־
v£>
VD
-P« ^
w
-»
3•
_» ט
VJ -<
6
55
ט
ui
e
הם הד
״H
0 !ט
9
VJ
כד
ט
3
3
V*
_״
13
3
3
a
ט
ut
^
ro
-י
_« 13
3
3
a
ט
־ - 56
57 -
130
זמן
-
110
שעות
11גרף
דוגמאות
מ ם ׳ .
5 4,3
S
S
בנםיון
)אסוציאציה(
קינטי מם׳
2
- 58 -
o
o
4^
no
KD
KD
KS\
1
ro -נ
0
o\0
Ul
f
-ני
צד
• to
3
—
3 —»
—»•
Ul
Ul Ul
- ׳-ta
VJ
!3
o
>
נם
o
3
ui
ו
ו
VJ
נם
H
ro
ני
זע
UD
o
יי£> v£) VX) מיי
o - » • - י->•
•
a '
_j
_!
_l
u
D
o
o
a
VJ
3
a
U
_/
o
O
Ul
עי
a* י
כ0 V D ui
-» 4^ ־U l
-•יי
0נ— יי
—נ
cn o
O
-
w
ro
o
0
00
קם הי
KD
4
o
Ul
_
o
3
f
ui
3 a
«0
14
%
XI w
צדN
K D
o
o
o
3
K D
cn
—נ
O
3 —־
-1
a
VJ
W
3 —»
-ט ׳
VJ -«
ro
—*
-
0
<3 ני
-
נם צד
צדN
ro o ro 00
cn ui —*
ro cn
ro
m
_
rr
P p P
ro
—'
ro
Ul
ro
UJ
3 —<
-ט ׳
VJ - ו
ro
Ul
«3
י0
W
—e
a
3
.4
*י
K K
%
7.
3 3
a a
»ע
o a
o
ro
4s. ־4> -F־- 4^ 4־<־
»j
>r
י3
ב
3
—f
VJ
o
cn ui - •>־ru
m —>• —נ
ui.
00
~J
a
no
—•יי-י
a
u
vT
3
3
a
צדw
VO
-»
a
3
_!
» •1
_J2 £_^g_^_^־
rr• f t
-
•׳׳-יי
ב
no םיי
o o
CO 4^
u
o
יי0
0
o
o
צד
G
*י
ו
;ו
m
יי0
o
a
o00
cn
cn cn
cn cn
cn
cn
3
X)
«
צד4
• w
3
->•
o
o
o
cn
o
-ני
ro
^
(D
->•
no
0
0
כ0 4נם נ
o
« •1
ui
0 W
Ol U l
_ £_pU£Ul£
-״
w
1
1
P
vi
ט
ז3 -*
ני
-ני
K D
K D
K D
^_
3 —»
י
-ט ־
VJ -«
*3
x
ט
ui
ו
4*•
m
ro
-» 3
3 ט
3 a
ט
ui
4^
ui
ro
3 ט
^» ט
- י
- ׳a
3
ט
-ני
־ 5 9־
V־ קביעות חנקז וברום בפולימר לחישוב 1הסיפוח.
ששמנו לב לבריחת
r
ש
B
2
מכלי
,
ה ר י א ק צ י ה ה ח ל ט נ ו לבצע קביעוח
ל ^ ! ה נ ם פ ת על הפולימר לאחר גמר הקינטיקות־
לאחר גמר הדיםוציאציה הפולימר םונן דרך נייר סינון ויובש
כמו בפעמים הקודמות .לאתר מכן נעשו קביעות ברום כללי וברום חופשי
על הפולימר־
טה לקביעת ברום כללי).
*(60
) .
Sn.hKn-igPT
( ־
בשיטה זו שורפים דוגמא מן החומר במכשיר של
ארלנמאייר עם לטש בעל נפח של
Schbnigerשהוא
500מלל'־ לפקק הסוגר את הארלנמאייר
60
מחוברת רשת פלטינה־ כמות החומר הנשקלח לבדיקה היא
nM
־־ 10־
את החומר השקול עוטפים בנייר,גזור באופן מיותד למטרה זו,
ומהדקים לרשת הפלטינה־ לפני השריפה מכניסים לארלנמאייר 5מלל'
מים מזוקקים וכמה טיפות
2
}1 0להמצון מלא של התומר־ את הארלנמאייר
2
ממלאים בחמצן־ מדליקים אח הנייר עם החומר שבתוך רשת הפלטינה
משאירים את
וסוגרים אח הארלנמאייר בפקק מהר ככל האפשר־
הארלנמאייר סגור לפחוח חצי שעה ולאתר זמן זה פותחים את הפקק
בעזרת מלל '20אתנול אבסולוטי.
0.5
מוםיפים5-־ 0מלל'
HN
0N
ומספר טיפות של .dyphenylcarbazone 11°
מטטרים ב־
1 0 4 ) 2TO.Hg(Cע ד מעבר צבע אדום־
החישוב:
ml Hg(C10 )2 X f X 80
7
\
4
T z
1°
=
ב ־ השיטה לקביעת ברום חופשי על הפולימר ) עובדה על ידינו(־
שוקלים דוגמאות הפולימר אתרי הדיםוציאציה שיובשו חחילה.
משקל כל דוגמא
30 - 60מ״ג .מכניסים את הדוגמאות לארלנמאיירים
הארלנמאייר מוםייפים 5מלל'
עם לטשים־ לתוך
10$
K I־ סוגרים
3
־ 60־
ה י ט ב עם
הדוגמאות מעמידים לשעה במקום
פקקים'משומנים״ את
תשוך ולאהר זמן זה מוסיפים 20מלל'
מ ו נ ת י ם באמבט קרת.
הארלנמאיירים
כאשר
״F״M״ Dאבסולוטי,
בדרך כלל החומר נמס באותו
ממים ,ש ו ב מעמידים את הדוגמאות בתושך לשעתיים ולאחר דמן זה
0
2
,
־ עמילןא
י נ ו מגיב בשיטה
£בדרך כלל
0
זו,
לכן
נקודת הסוף נקבעת לפי
חומצה תזקה
HS04
2
כל הברום ש ו ח ר ר
העלמות צבע היוד החופשי־
בדרך כלל לא משניה את התוצאה־
הוספת
במקרה שלא
מהפולימר משהים את הדוגמא לעוד זמן מה
)לפעמים ללילה(,
בחושך ולאחר מכן ש ו ב מטטרים־ ס ו ף הסיטואציה
נקבע כאשר לא מ ו פ י ע י ו ח ר י ו ד חופשי־
כדי לתשב את %הברום על הפולימר היינו צריכים לקבוע אח
(Dumas־
(
61
תכולת התנקן עליו־ הקביעה ה י א גזומטרית לפי
Coleman, Nitrogen Analyser
הקביעה נעשית במכשיר
המכשיר הזה ה נ ו מכשיר אוטומטי שמבצע קביעה כמותית ש ל הנקן כללי ־
לפי עקרו ן ש ל
• Dumas
+ H0 +
2
+ N oxides + C0
2
+ CuO .
> N
2
G u
>N
2
Cu0
N
N oxides
CuO
י
התומר נשרף ב 700 - 800°0-בתוך
CuO
Cu.Org,
בצינור קוורץ־
O
s
התתמוצות
של חנקן ע ו ב ר ו ת נקוי בתוך חלק מהצינור המלא נחושת מחוזות.
החנקן
הנקי מ ו ע ב ר ע״י זרם של דו־־תתמוצת הפחמן לתוך נ י ט ר ו מ ט ר מ ל א תמיסה
ר ו ו י ה של
KOH־
הכמות ש ל התנקן נקבעת בצורה וולומטרית־
ת ו צ א ו ת האנליזות הללו
מרוכזות בטבלא מם' 16־
61־טבלא
מם'
קביע ו ת 1
תוצאות
|
מספר
הדוגמא
ן
1
N
I
ן
1
I
37־5
ן
50־5
1
8־36
5־37
ן
י
5־39
I
38.7
י
2803
י
3־27
6־27
1
ן
י 20
19
4
I
ן
ן
5
י
כפי
את
יעילות
.yj
למעשי
)
שנקבע
ע״י
רצינו
0
18־7
07־7
הגרפים
קינטי
שראינו
של
3
לקביעת
הםפוח
44
I
24
28
I
17,6
|
ברום
ל ז ה של
בערכי
וזה
סיפות
שהתקבלו
מהאנליזות־
.3
קבלנו
2
הבדלים
B r
אסוציאציה
בתנאים
הכללי
מוכיה
חופשי־
(
ללן
6 0
I
9־3ו
השתמשנו
אחרי
Br
7־14
,
_
י־ M
| ס י פ ו ת >y
20
שווה
מם'2
־
I
2־ 21
4־
אסוציאציה מם'
שבנםיון
בוצע
י
ההפשי
הסופיים
N
ל ר א ו ת מ ה ם 1°
מם'
הברום
שלנו
בדיקות
נסיון
י
ן 20.5
ן 14.25
י1 4 . 1 5
6־21
,׳Rr
36 8־־ I 21 09
ן
י
י
ן
ן
י
י 6־19
7
1
ן
19.0
6060
69־ 6
השיטה
נםיון
כיוון
־ 7ן
שרואים
בציור
ן 2־27
35־5
י
2
10
5.40
ן
3
ן
כללי
Br
2
ה
I
1
2
תפשי
16־
זהים
1
ניכרים
א ח ר י
ודיםוציאציה
ל א ל ה של
מם'
בין
1
הםיפות
דיםוציאציה־
שנקבעו
.2
לחוד־
־ 62־
של
הכמויות
B rו-
2
pypשנלקחו
טבלא מסי*
כמויות
זה היו
לנסיון
כדלקמן:
«17
פולימר וברום שנלקהו
3־
לנםיוז מסי*
ו
ן
I
ברום
מ״ג
ן
י
פולימרן
י
מ״ג
1
ן•
1
85
י
250
י
188
י
|
2
1
75
I
250
I
220
|
1
65
ן
250
I
254
ן
מספר
הדוגמא
ן
1
5
1
ן
1
ס יפות
10
4
55
45
י
250
י
364
י
I
250
I
470
I
I
250
ן
656
ן
י
5
1
|
6
1
35
1
2 5
7
1
16,2
8
הדוגמאות
שתוארו
VII־
גמר
לעי״ל־
נםיוז
האסוציאציה
כאן לאתר
נלקחו
הפולימר י ו ב ש ונעשו
קינטי של
דיסוציאציה מסי
2
שנלקחו
הבדיקות
19־
וחושבו
לדיסוציאציה.
היו
עליו
-.12
3־
שעבר את הבדיקות ~^Brוחנקן
כדלקמן )
72שעות מתחילת
18ובגרף מסי
התוצאות מרוכזות בטבלא מם'
נשקל ונלקה
הדוגמאות
החופשי
1010
התוצאות מרוכבות בטבלא מם'
הפולימר
תדשים,
250
לטיטראציה הברום
הריאקציה־
לאחר
250
299
טבלא מם'
:(20
לגביו
אחוזי
סיפוח
ז
־63־
מספר
זמן
זמן
Br
* 1ו
ח
שעו
הדוגמא!
|
ת
ו
שע
pp.m. I
1 p p.m« 1
2
Br
0
0
1
72
2
72
3
72
4
72
5
72
6
72
7
72
8
72
זמן
ו
I
שע ו ת
1 p.p.m. 1
B r 2
17.9
96
14.8
192
* 12.7
96
7־11
192
b
\*
2
0
7
^ 4־4
96
'628־
J
57־4
192
96
t
4
° * I
ן*
192
8 0 9 5
4 0 7
I
'
i
\*7־3
I
\\
23־3
96
*05־4
192
96
3.46
192
71־2
96
1 -.0
192
*1.1
1.53
1 .'19*j 96
192
מבלא מסי 18״
תוצאות האסוציאציה של נסיוז מסי" .3
• tסיטואציה בעזרת תיוםולפט )ויםואלית(,
בעזרת
&/־־י טראצ י ה אמפרומטרית של
ט
I
I
י
296־
*i
׳*2.2
. _. d
1 3
1
2 0 7
64
גרף
ו
א
מם
,
ו
180
160
נםיון
קינטי מסי
0 1 2
ו
140
) 3
ו
120
אסוציאציה(־
ו
100
ו
I
80
60
־ 65־
'
מם19o
טבלא
,
תוצאות קביעות Br? #וחנקז בנסי ו ן מם־ <ך
לאחר אסוציאציה.
מספר
הד ו גמא
1
|
2
I
/
I
4
5
|
6
N
*
*.
*
54f־
י
42.40
5.43
ן
60־43
48.6
46.3
5.42
ן
36.0
37.7
36.0
37.0
9־33
6־33
9־33
33.2
52.8
3־32
32.2
32.3
33.5
43»2
26.9
28.4
28.0
27.5
7־33
23.50
23.70
22.6
23.1
283־
י
18.40
18.7
ן
23.70
18.65
.6
10.20
9.60
9.62
10.10
5048
2
1
1
1
49־ . 5ן
I
I
Brכללי
חפשי מ6
65־5
3
Br /N
6.79
ן
6.42
1
26־7
12־7
י
|
38־7
ן
1
7.22
7
44־7
7.49
8
3נ8.
8.18
2
2
y״
יי
־סיפוח 7°
590־
21
10.6
I
I
I
־ 66־
.20
מבלא מסי*
pypBro
•כמויות
שנלקחו
ן מספר
י הדוגמא
1
ן
*
הדוגמאות
הוכנסו
עקבנו
אתרי
הברום
החופשי
לאתר
לאחר גמר
התוצאות
ן
1
1 80.88
2
ן
3
ן
ן
4
ן
42.18ן
ן
5
ן
.176.195
ן
6
ן
!576.5
ן
7
ן
39־533ן
ן
8
ן 1.0054ג"ון
לדיםוציאציה משום שהיה בה מעט מאד חומר.
לכלים ו 2 5 0 -מלל'
השלבים
הריאקציה ודיה
!
1
פולימר 1
מ״ג
36״,174
2לא נלקחה
* -דוגמא מסי
לדיסוציאציה בנסיוז מם־*
הראשונים של
תמיסת KBr
הריאקציה,
בבופר אצטט הוםפה.
תהילה נעשו
0.5שעות והפרשי זמן של
0.5שעות.
בדיקות לקביעת
הזמן עד גמר
116שעות והתוצאות מרוכזות בטבלא מם'
.21
ו-N
על
הדיםוציאציה נעשו
מרוכזות בטבלא מסי
.3
.22
קביעות
^Br
2
הפולימר.
- 67
o
ui
0
3
עי
ו
NT
ו
%
VJ
_j
u
a
*י
-j
^
v
N
3
•j
00
ui
OA
o
o
^
4^
- י
OA
—ני
ui
OA
o
V D
o
o
OA
4^
03
ui
CT!
י
OA
o
CO
u i
י
Ul
u i
o
cn
o
ro
ui
o
u i
o
no
co
-ני
VJ
e3 -»
OA
o
X)
o
rv>
0
ro
ro
ro
o
o
0
U l
U l
U l
a
tD
4
JO
o
o
o
—»
ro
—i
o
no
a
-» 0o
-»
-ני
kO
U3
1X)
>X)
ID
•
U l
ro .
U l
_?
-ני
£_ ?
VJ
«3
5
*י
a
—j
ט
-£
O
a
w
3
<3
3
3
—-
O
Ul
0
o
o
o
e׳
U J
u i
—»
—נ
—נ
OA
u i
—*
u i
>1<י
Ul
Ul
-f^
•t
o
_j
O
י
OA
o
ט
-
CO
a
N
no
^>
o
o
ro
ro
ro
03
ro
u i
0
?
fr
IV3
•
VJ ט
«3 -*
1A0
ro
00
xi מ
צדw
ro
ru
->•
o
-F».
KD
u i
ro
u i
00
p
׳o
נ\ו
ro
P ק
o
U l
י
j
ט
VJ
<3
0
KD
w
o
U l
OA
—
ro
U l
ט
X I
ן
ro
o
U l
I
*י
a
צד
e
3
•
ru
o
0
- י
4^
צדw
• לי
צדw
•
וי
a
_!
ui
ו ט
—יs
3
o
OA
>
to
o
o
־
o
CT
c ץ
0
3
a
ט
1
fV»
—*
ו
&י
ט
ו
\A
D
VJ
3
J5
u
%
עי
3
«
H
ט
o
עי
u
J
a
*י
54
3
J
3
o
a
3
«J
Q
—j
Ul
Ul
Ul
•
-F»־
U l
o
o
ol
a!
Ul
ui
O
ui
Ul
ui
<e ?
p
ru
u i
—• o
ro
u i
ru
u i
Ul
ui
?
ru
u i
OA
o
ו
ט
p
no
ro
u i
o
XI
CO
4
• טז
U l
U l
U l
U l
U l
Ul
U l
u i
5?
י
.
o
o
o
-»
->•
ro
ro
O
o
o
o
o
o
o
no
no
00
o
-»
00
ro
-נ
0
VJ
ט
<3 •־
3
-׳
u i
VJ -#
1
_^
CO
o
- י
no
o
ui
O
O
•
O
O
o
^1
ro
o
—נ
ui
°
00
1
^
00
יP
?
00
P
00
'
—י
o
CD
o
I
o
o
0
rv>
•
u i
0
00
VJ
N
,
VJ —*
g
י3
-0
3
o
צדw
• םw
3
—׳
ט
נ\ו
K
1
VJ
a
W
7
3
J
c
0
o
o
- י
o
o
o
-י
j
A
ט
צד
no
ro
o
©
o
o
ui
CO
CD
o
XI
»
0
td
4
M
* J l
00
co
1
ט
3 -
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
U l
U l
U l
U l
U l
U l
o
1
0
U l
VJ
ט
!3 »־
5?
ט
C o - j O A u i - P ' U i r o - *
-»
Cf
,3
ט
3
צ-» ID
a
3
o o - j O A U i - F ^ - u i r o - *
3
v. 1a
-» a
3
a
3
68־.22
טבלא מם'
תוצאות
קביעות Bro 1°ותנקז
מספר
| הדוגמ,א
1
I
I
N
2
Br /N
Br
2
I
%
40.59
5.94
5.99
1
$
I
59.6
ן
I
C.
3
I
כללי
I
|
o
בנסייז מסי
5לאחר דיםוציאציה.
A
6.44
04־7
I
|
36.7
36.1
!
46.6
ן
י
4
ן
5
י
6
ו
I
י
*
קבענו רק
של
7.90
|
7.52
7.79
7
8
7.25
7.82
|
1 7.87
8.35
8.33
י
2
״61כללי
|
23.2
22.9
19.4
19.3
85״2ו
13.11
26,9
ן
22.0
י
1
14.5
ן
I
6.1
י
I
I
574־
5.99
כיווץ
שהיו לנו
פולימר לקביעת ברום תופשי.
כמויות קטנות מדי
־ - 69
ג:
פ ר ק
ת_ו צ א_ו_ת__ו_ד _1ר_1
=
=
=
t
תוקרים
ממרירות
רבים עסקו
שוויי
56
הנםיונות הראשונים
בםפיתת גאזים תחת לחץ מםויים לפני
ריאקציות אדםורבציה תושבו
א י ז ו ט ר מ ו ת
(
אדםורבציה ) (58,56,6,47־
משקל בשעת
של אדםורבציה בוצעו
קבועי
בניתוה התיאורטי של התוצאות המתקבלות
תומר מוצק־
בעזרת משוואות שונות הנקראות
א ד ס ו ר ב צ י ה ־
( F r e u n d l i c hה,יציע את הישוב הקבוע של ךיאקציות אדםורבציה
לפי המשוואה האמפירית הבאה:
fn״
x
־־ כמוה החומר הנספח״
m
-כמות החומר הסופח־
x
p
K
קבוע הריאקציה־ -תזקה שהיא גם גודל
קבוע־
קינטיקות ריאקצית אדםורבציה של
במשוואת
במולים־
שעובר אדםורבציה־ י
-לחץ גאז
^ז
בשביל
י־־m.
מבוטאים בגרמים או
x
B r
F T P
2
Freundlichבצורה הבאה:
a
x
_
m
(Br^J־־ כמות ה ^ -ע ה ח ו פ ש י
n
ל־ ' /
ע״י
קראנו a־
\a =K \Brl
כמוח מולים של חומר נספח
כמוח מולים של חומר סופח
במים בתום מדידוח שווי
המשקל.
השתמשנו
70 -־
לפי
Freundlich
משוואת
של^13
כנגד
כאשר מתארים באופן גרפי את
a
הלוגריתמוס של
הלוגריתמוס
התופשי צריך להתקבל קו ישר שהשיפוע
שלו מבטא את החזקה aו נ ק ו ד ה החיתוך עם הצירים נ ו ת נ ת את
כאשר 1
שינוי
> aפרושו
שהגדלה נ י כ ר ת בריכוז ה־־
קטן בכמות ה 6 ^ -ה נ ם פ ת ת לפולימר.
ש נ ע בין
a
K־
1^2בתמיסה נ ו ת נ ת
ה ו א בדרך כלל מספר
, 1 - 0והוא מספר קבוע רק לגבי תתום קצוב של ריכוז ברום
בתמיסה־
כאשר
הדיסםריבוציה,
a =1מקבלים את ה ו ק
]K[Br2
ז־א־
העקומה של
משוואת
יותר
כללית,
כנגד
a
Brצריכה לתת ק ו ישר־
A
Freundlich
המכילה
=
דהיינו:
2
א י נ ה מגלה אספקט של םאטוראציה־
םאסוראציה ה י א משוואתו
משוואה
של (Langmuir (58־
למשוואה ז ו י ש בסיס תיאורטי־
אם נסמן אח שבר פני-השטח שספח מ ו ל ק ו ל ו ת גאז בתור -
יהא השבר שלא עבר
K
-קבוע הספיחה־
p
-לחץ הגאז^ אארי
אדםורבציה
Q
& 1-־
האדםורבציה.
נקבל את האיזותרמה הבאה:
בתמיסה נ י ת ן להתליף את
ב־ mole/liter־
pב, c -
דהיינו
ריכוז ההומר הנותר בתמיסה
־
כאשר
מתתברת
מקרומולקולה,
באופן
םידרה של
71־
בעלת כמה מקומות קישור )
רברסיבלי
בתמיסה עם
o
),(54
53
מולקולות קטנות יותר,
מקבלים
Multiple Equilibria
,(Klotz(Scatchard
שוויי-משקל המכונים
נעשה ע״י
( binding sites
&(Tanford(55־
אם :
P
-מספר המו לי ם
A
-מספר המולים
י הא המספר הממוצע
v - p
ב־ nאת מספר מקומות הקישור
נסמן
האיזותרמה הבאה:
מתקבלת
-v
1+Kc
כאשר
C
ריכוז
Aהנותר
בתמיסה־
Kc
1+Kc
לפי
ס
n
סימונ נ ו
1
n
ולכן
Kc
~ 1+Kc
a
מכא ן
Kc
ז,א,
שגרף של
ונקודת
i
כנגד
~
+
צריך לתת קו
a
ששיפעו
התיתוך עם הצירים תהיה שווה ל־־1־
)
^ = קבוע
( Langmuir
־ 72־
^ 1המתקבל הוא הפוך לקבוע של תוק
liter/mole
משוואת
המסות
־־j
-
Langmuirעוברת למשוואה
אם כותבים את משוואת
Langmuir
ומלמדיו
.liter/mole
K.
במקרים גבוליים
Freundlich
בצורה הבאה:
K C׳K
T«ta־
•«
=
״
Q = K a
) = Qכמות התומר הנםפת בגרמים(־
כאשרc
Kcביתם ל 1-ומתקבל:
נמוך מאד אפשר להזנית את האיבר
K c׳ K־ Q
נוסחת
וזאת
Freundlich
זהו
כאשר aשווה ל־) .1כאשר=1
a
הוק
ו
הדיםטריבוציה(־
כאשר c
מקבלים ש-
מאד גדול מזניתים את ה 1-ואז
דהי י נ ו ש ־ aשואף ל,0-
לפי ( S i p s (47אפשר לבטא את נוסחת
נרתבת
Freundlichבצורה יוהר
הכוללת םםוראציה:
a
a
מזה ניתן
Kc
XHCc
=
v
n
=
a
ש-
a
\^[_BT
log
a
(l^a)c
+
-־ך־
S
־
log
K
hips
־
=־
%
-log
־ 73־
1
a
g
» log ^ S
o
+
pK׳
תיאור גרפי של ——logכנגד log Br
צריך לתת אם כר קו ישר ששיפועו
2
הוא
aונקודת התיתוך היא . pK
=,a1נקודות התיבור מתקשרות באופן
אם
את נ ו ס ת ת
אם
בלתי
תלוי עם ה Br -ומקבלים
2
. Langmuir
a>lיש אסוציאציה או
אפקט קואופרטיבי לגבי
הברום המתקשר לנקודות
החיבור־
אם >1יש דחיה בין מולקואת Br
a
זאת
בקשירה הטרוגנית של הברום
כל האמור כאן הוא לגבי
תינו
2
מצולב ובלתי
המתקשרות לנקודות התיבור ,או ניתן להבין
למקרומלוקולה.
במקרה שלנו
פולימרים נמסים במים.
הפולימר
מסים במים .ק י י מות ,בעי ו ת נוספות של דיפוםיה וכיוצא
בזה וההתאמה לנוםאות השונוה היא אמפירית בלבד־
הנתונים
לפי
מהגרפים מם, '13 ,14
נםיונות מם'
,1
,3 ,2
,15
המתארים
כנגד
a
אינם מראים התאמה לתוק
Br p
0
הדיםםריבוציה.
Freundlich
)לא מתקבל קו ישר( .י ש לפעמיים בתוצאות התאמה לנוםתת
•?!log
p.p.m. Br
שהם תלות0,
המתוארת בגרפיםמס' 1 6,17,18
?
יכולה
להיות כאן
תוצאה של חחום ריכוזי
מקבלים קו ישר
B r
ה־
של
־ -כנגד
שנחקרכי
ברב הגרפיים לפי
ו
ו
מ ק ב ל י ם עקומה במקום קו ישר,
— Br
ct
קשור ו ת לנקודות
)גרפים מסי
( ,21,20,19
2
p oPom.0
ה
ק
י
ש
*log
במקרים אחרים לא
. Freundlich
) גרף מם' (16לפי
Langmuir
2
,
p«m.
2
ר
ו
2
השרטוטים
דבר המראה על אינטראקציה
.
תיאור יותר נכון יהיה לכן לפי Sips
גרפים .אלה מ ת א ר י ם ״ — .log p.p.m. B r ^ ^ l o gואמנם בכל הנםיונות שעשינו
a
קוים ישרים( .לתאור זה י ש יתרון,
קבלנו התאמה כללית לתאור לפי Sips
־ Brלפולימר גם את מידת
n.והוא שהגרף נוחן לנו חוץ מקבוע קישור
)גרפים מם'
2
)
2
האינטראקציה
של מקומות החיבור.
,22
,23
(,24
־ 74־
החישובים
בטבלאות
שנעשו על פי
K
גרפים אלה מסוכמים ) לפי
הבאוח:
,
טבלא
=
סדר הנסיונות(
קבועי
קישור
מ ס 5־2־
לפי
נ םי ו 7
1
מם'
=
)5,0
י . ( PH
.י
K
*
liter/mole**l
ו
mole/liter
שיטח הח ישוב
י אם־
מעקומח
2
Br
כנגד
a
-1
או
ןמעקומת
2
י
דים״'
log B rכנגד a
ממשואח
Freundlich
|ממשואת
Langmuir
ממשואח
Sips
ין
200
־ן
אם ־
5
~ 1.5 10י
הנתונים אינם
ן
ן
1
1
מי מד
ן
־
ן
1 -
-
1
־
־
1
1
-
מךוייקים כי לא בוצעו
הוא
אנליזות
2
B rו־
Nאחרי
המשקל־
liter/mole
-
י
כאשר cנמדד ב-
׳־ין
'0.80 1.17
-דיסוציאציה
מדידות שווי
K
-
-אסוציאציה
דיס־
תום
"'1.25 10
251
י
*
אם.
דים!
0.56 0.55
־
אס־
1
דיס־
5
a
mole/liter
־75־
טבלא
K
= קבועי
מס
,
.24
קישור לפי
נסיין
** I
ן
ו
^ אם־
מעקומח
אם־
'דים־'
1
ו
2
*K
mole/liier
liter/mole
שיטח החישוב־
B rכנגד
מס
,
= 5.4).2
דים ^ .אם ־
׳1
a
4.1 10"5י
5
"2.7 10
|מעקומח l o g B rכנגד a
2
ו
I
ממשו אח
Freundlich
ןממשואת
Langmuir
ממשו את
Sips
ו
I
1
1
i,״ 1״
I
I
I
I
1
1
־
״
|׳jJ$x\^|A.a*\v
רק אחרי
האנליזות של ״/
2
Kח יא liter/moleכאשר
ן
1
1
־
—
דיםוציאציה־
B r
* * מ י מד
י
c
־
נמדד ב־
mole/liter
ידיםL
1
1
1
1
ו .ו .ו
ו ! ו
I
I
1
1
1״ 1
״ 1
1
1
I
I
ו
1
a
1
1
או
*נעשו
( pH
ו
ו
I
1
ו
I
1
ו
I
0.74ן 0.70ן
־ 76־
טבלא
K
שיטת
קבועי
=
מסי*
קישור
.25
נ ס י ו ז
לפי
** liter/moleי
החישוב
1
אס.
ן מעק ו מת
2
מעקומת
2
05
mole/liter
ן
1
אס.
דיס.
1 -! -
Brכנגד
או
מסי*
)5.4
=
(DH
a
י
ן
ן
ן
דיס־
אס.
דיס.
י
a
5
~, 3 10
5
~.2.5 10
־
ו
י
ו
log Brכנגדג<
ן מ מש ו את
Freundlich
ן 160
ן
0.53.
ן
ו
.ממשואת
י׳ -י
-י
1
Sips
2
Kהיא
ו
ן !0.80 .0.77
ן
:-נעשו א נ ל י ז ו ח של• Br 5ו ־ N
**מ י מד של
-
אחרי
liter/mole
אסוציאציה
כאשר
C
ן
ודיסוציאציה.
נמדד ב־
mole/liter
־
הנםיונות ניתן
מן
)ממוצעים
5
קבוע
(
5
3.3
=
קבועי
חוק
המסות
בנםיונות
pH ~10x
5
ו ן מם׳
לנגמיר
(
pH ~10x
mole/liter
=
mole/liter
=
(
לפי ניסיון מסי
mole/liter
)4־( pH = 5
2
liter/mole
לפי
השונים־
בנםיונות האסוציאציה ודיםוציאציה( הם כדלקמן:
1.4
5-4
לראות כי
pH ~10x
)3נסי
77־
5
- 0.4 x 1 0
^Kj
זה
5
88
mole/liter־10
2.5
^
x
\
=
11
התזקה המופיעה במשיאה
בגלל
גודל
החזקה
מהנ״ל.
־
0.8
קבוע תוק-המםות הוא יותר גדול בסדר
Sips
= 0.7
בהתקשרן לנקודות הקישור על
נקודות
, a
מראה על דחייה חלשה בין
תוסר
הפולימראו
,25
גרפים מם'
,26
הפולימר לגבי
הדוזיה בין
שדומה
הומוגניות של
הקישור ־
על מידח הדחיה אפשר לעמוד גם מגדפים של B r §10כ נ ג ד
של
מולקולות
,,27
.
2
שהם מראים לנו את מידח ה-
תמיסות של buffer. Brקייםאפקט
buffer capacity
ניכר אבל בגלל
2
הברומים ומקומות החיבור י ש עקמומיות בגרפים
לזו של
טיטראציוח
0
י
פוטנציומטריוח של חומצות או
המתקבלים
בסיסים פולי-
אלקטרוליטי י ם.
לגבי
תומרים אלה עובדה נוםתא אמפירית ע״י
nlog
-מראה גם את מידת ה־
n
אם n = 1מקבלים את משואת
אם >^ 1
ה־
n
-
pK
=
' buffer capacityשל
קצילסקי ו ע ו ז ר י ו ) 5 7
pH
הפוליאלקטרוליט־
Henderson and Hasselbalch
מקבלים דחיה אלקטרוםטטית בין
(־
)
־ )59
מקומות הקישור שמקטינה את אפקט
buffer־
מס׳ מערכת SYSTEM NO.
ג ר פ י ם
ו ט ב ל א ו ת ,
- 78r
מבלא . pn,26
נתונים
לחישוב קבועי
נס י ו ז מסי
הקישור.
.1
דיםוציאציה.
מ
הר ו גמא
0.87
r
2
ס
a
|
פ
|
'
1
2596
I
0.248
ר
| log a
_
1
5
0.22
0.5490
מספר I
י
הדוגמא
a
1
9
0.50
5
1
log a
1
H
1^1
— /log
a
^ -S.8268ן
0.59
0 . 09 7 7
1.0 5
1
'0.06990
6
אסוציאציה
~
0.124
0.230451ן
0 . 95
0.4314
-0.6576
|
ן 1 .70
-
0•10 . 4 5
|
- M logג
p.p.m,
I0.55
-0.5686
0.065321
B
'''8.1'0 . 9 0 8 4 9 - 0 . 8 2 6 8
|I0.4437-
4
p.p.mj p.p.m.
°**n
I log
a
־'
0 . 27
Br
2
0
.
2
2
|
irl
2
.
|
|
^*
5
!log p.p.m
. p.p.m.
tir
\z
n
15.5
2.0
11.19033 1
ר
־^־
p.p.m.
0.065
0.55 0.2596- 0.0862- 3.5
6
?
4
5
6
|
ן
2
^׳°
0.27
0.22
0.18
-04437י /
I
''0.248
2.0
י '0.30103
0.50
I 0 . 4 3 ^ •I -0.'5686
1.5
10.17609
0.665
10.0602061
2.5
ן 1-0.6576
0.5490ן
0.4
י -0.7447
^0.6590
0.6
ג
I
0.07782
1.66
־ 79־
טבליא מסי .27
נתונים
נםיוז
לחישוב
סבועי
הקישור.
מ ס י .2
א ס ו צ י א צ י ה •.
מספר
2
|
a
י
1
'
0.6
I
2
| 0.44
ן
3
י
הדוגמא
I
4
י
|
5
6
ן
|
0.24
' 0.28
|10g
p.p.m.
־־^־־־1 p
. p . m . Br
\ ו״
|l o g p.p.nu
5
1
' 10.35 ' - 0 . 1 7 5 5 1-0.22185
| 2.14 | 0.1050 f-0,3566
י 1.0494
י
0.0966י
|0.33041
|
| 0.467
ן 0 . 6 3 8 3־ | 0.5248ן 1.30
ן 0.1138
2.30
0.3617
0 . 5 5 2 8־ 0.4093
ן
'0.176
י
0.7545־! 0.6704י 0.85
|0.612
|
0 2 1 3 3־ 0 . 1 9 7 9 h־ | 10.80
| 1.0334
דיםוציאציה.
־ ו
I
z
1 .005
ן
ן מספר
י הדוגמא
ן
1
a
י
1
י
0.6
I
2
| 0.44
ן
3
4
ן 0.24
0.28
י
5
'0:176
I
6
|0.612
ן
.|1l o g
l-a 1
—
a1
log
1.21י
|
| 0.0925
*ין
ן
!
Br
I
tiTz
I
J L
ן
p.p.m.
י
0.139
י
|
ן
p.p.m.
10|^p.p.mj.
7.2
' 0.8573
| 0.4150
0.385
ן -0.705.8
1.175
2
'0.22185־'0.1755־
| 0.3566־|0.1050
'
|
ן 0.6383־ן0.5248
ן 0.85
0 . 5 5 2 8־ 0.4093
1 .0
2.6
ן
0.4
0.0706־ 1
י
ן
I
- | l o g a.־ ~ ך
2
Br
Br
0.0
1.0
1
י 0.7545־'0.6704
' 0.43
0 . 1 9 7 9 1 - 0 . 2 1 3 3 I־ 7.2 I
1
-0.3665
| 0.8573
2.32
י
0.139
|
־ - 80
טבלא מ ס
נתונים
,
.28
לחישוב קנוזי
הקישור.
נ ם י ו ן מסי* .5
אסוציאציה.
מספר
1
a
הדוגמא
1
I
— log
1
' 0 . 3 6 6 7 ' -0.1549־
'
I1
- C tד
log a
1
1
ן
1
0.7
|
2
1
0.59
0.15881 -0.2291 I־
1
0.53
ן 0 . 0 5 2 1 1 -0.2767־ ן
5
' 1
-0.3665
0.43
4
1.1271^ 13-4
|
8.95
|0.9518
1
1 0.1122
4.7
0.67211
ן
0.212ן
2.96
0.4713
'
2.70
'0.4314
I
2.20
0.34241
i
I0.455
1.10
0.04141
ן
| 0.91
1 .20
י
|
6
1
0.28
| 0.4265I -0.4685
7
1
0.22
ן 0.54961 - 0 . 6 5 7 6
ו
0.11
0.9085
,
0.0792
ן
ן מספר
'הדוגמא
ן
י
0.832
ד יםוציאציה
1
a
0.338
'
5
|
1
0.37י
'
1
p.p.m.
י
0.34
8
2
2
0.0745
0.1222
0.4685־ '0.2889
Br
p.p.m.
Br
|log p.p.m.
2 ] L
Br
log a
—
a
י
ן
_i_Br
Br
1 i°g P«P«n| p.p.m.
p.p.m.י
Br
log
2
2
2
1
ן
1
0.1701 ' -0.2248 ' 0 . 5 9 6־ '
6.1
' 0.7853
' 0.164
י
1
3
1
0.0569 I -0.3316 | 0 . 5 6 6
I
3.1
0.322 1 0.4914 1
I
0.269ן -0.5702ן 0.4330
|
1 .77
0.2480 1
ן 0.565
I
1.1
0.0414
0.909
0.35
' 0.4559־
2.86
י
0.35
0.4559 I־!
2.86
I
5
1
1
0.22
6
1
|
7
8
1
1
-0.6576
0.549
- 0 . 8 3 8 6 ' 0.145
0.7709
'
1.1875 I - 1 . 2 1 4 7 1 0.061
I
-
-81
צ^דיסוציאציה
גרף מם' .15
- 82 -
a
0.7
0.3
0.5
:
נסי ו ן מם' O 2אסוציאציה
A,דיםוציאציה
גרף
מם
,
.14
0.1
83 -־
״
0,7
נסיון
075
מם'
3
073
:
0אסוציאציה
A
גרף
071
מם
דיםוציאציה
,15
־ 84־
־ 85־
r
0.2־
1
1
0.6־
0.4־
log a
נסי ו ן מסי 2
:
0אסוציאציה
.צ /דיםוציאציה
גרף
מם
,
17״
1
0.8־
ן log
0־1־
86 -־
log a
נםיון
מס'3
:
0אסוציאציה
\ /דיסוציאציה
גרף
מם
,
18״
- 88 -
נםיון
מסי '•2
0אסוציאציה
Aדיםוציאציה
־ 89־
- 90 -
-
92
-
־ - 94
a
נ ם י
יז
מם' O : 1
אסוציאציה
^דיםוציאציה
גרף
מם'
.25
נסי ו ן
,
מס 2
O
אסוציאציה
.צ /דיסוציאציה
-
- 96
S
1 0
:
«p«p.n1
נםיון
מסי
:3
אסוציאציה
A
0
דיסוציאציוז
גרף מסי* 0 27
- 97 - -
סימונים
r.p.m.
-
PVP
־־
סיבובים
וקיצורים״
revolutions per minute,
לדקה
vinilpyridine־ p ly - 4 -מצו לב
0
- p.p.m.
e
-
S.C.E
-
כ ־ א<מ ־-
parts per million
בליעה
מקדם
מולרי.
Saturated Calomel Electrode
כח
אלקטרו
מניע.
מלל' -מיליליטר.
מעלי צל' ־־ מעלות צלסיוס.
- 98 -
ת 2צי
ר.
פולי־-4וי נילפירידין מצולב )
( PVPיוצר קומפלקסים מסוג
"מעבר מפזען" עם ברום מימי־ נחקרו קבועי שווי -המשקל של הריאקציה
הזו והתוצאוח מצויינות להלן־
כמויות ברום )בתמיסה מימית של ( KBrהמתאימות לםיפוה
של 10 - 80$מיכולת ספיתת הברום על הפולימר ,עורבבו עם דוגמאות
ה PVP -־ עקבנו אתרי העלמות הברום מן התמיסה בצורה טיטרימםרית
ואמפרומטרית.
הריאקציה בוצעה בכלים מיותרים שמטרתם היתה להקטין ככל האפשר
את הפסדי הברום בזמן לקיחת הדוגמאות־
בוצעו קינטיקות של אסוציאציה ודיסוציאציה .בנםיונות האםוציאצ
עורבב עם
p
v
p
0
2מלל' תמיסת ~ 3Brוהברום הלא קשור נקבע
5
בדוגמאות של 10מלל' שנלקחו לאחר פרקי זמן שונים עד השגת
שווי משקל־ ריכוזי ברום חופשי מעל ל־ ־ 2p p mנקבעו בשיטה
0
2
זים בתחום
0
p . p . m .Br2-
2
־ 0נקבעו בשיטה
אמפרומטרית.
קינטיקות של דיםוציאציה נקבעו לאתר ערבוב
מיובש עם 250מלליתמיםה מימית של
PVP Br״
2
KBrבאותו ריכוז שהשתמשנו
לנםיונוה האסוציאציה־ דוגמאות של 10מלל' נלקתו ונבדקו
לקביעת הברום החופשי עד השגת שווי משקל־
שני הנםיונות,
וב־ 4־ = 5
האסוציאציה והדיםוצאיציה בוצעו ב־= 3.0
pH
)?11בופר אצטט( כדי לקבל אינפורמאציה קינטית על
המצב המיונן והבלתי מיונן של הפולימר שה pK -שלו נמצא בסביבוה
99־האחוז
של ה־
של הברום הנספת נקבע לאתר שווי
Br׳PVP
להנקן כללי
2
איזוטרמות
אסוציאציה
של ״
תופשי־
אדםורבציה נקבעו
ודיסוציאציה.
למשואתו של
מתוצאות שוויי
Scat chard־
״ של
Sipsשצורהה
c
a
c־K
a
המשקל של נםיונוח
ניתוה הנתונים נעשה על פי
Multiple E q u i l i b r i a
התאימו
^Br
המשקל ע " י י ' אנליזות
התיאוריה
העקומות ששורטטו
כדלקמן:
K c
a
דרגת האסוציאציה. -ריכוז
c
a ,K
הברום התופשי.
-קבועים־
מהטיפול
בנתונים השונים קבלנו את קבועי
הדיסוציאציה
הבאים:
5
= 3 .0
10
4
קבוע" S i p s ,"a
1
.
נמצא קטן מ ־ 8 ) 1־ 0־ 7־
כתוצאה
הקישור
מקיום דחייה תלשה בין
שעל
הגרפים
של
K
=
K
=
3
(
x
a
־
5
=
pH
^ 0נ י ת ן לבאר זאת
מולקולות הברום •המחוברות למקומות
הפולימר.
של
.
}^ log[Brכנגד
עקומוח הטיטראציוח של
לייחס
x1.4
aמראים אפקט הרחבה דומה לזה
פוליאלקטרוליטים ,מה שניחן גם כן
לקיום דחייה הלשה בין
מולקולוה הברום הקשורות לפולימר־
-
100
-
. פ ר ו ת0
־1
Fred W. Billmeyer, Jr., Textbook of Polymer Science, Inc. Pub. N ״Y.
and London, p. 262 (1962).
Reid, C and Mulliken, R. S., J.A.C.S., 76, 3869, (1964).
־2
3»
4«
Kolthoff and Sandell, Textbook of Quantitative Inorganic Analysis.
The Macmillan Company (1952)..
Kramer, A. P., Moore, W« A. and Ballinger, D. G. Anal. Chem. 24,
1892, (1952).
5•
Rogozinsky, E. S. and Yaroslavski, S., unpublished-data."*' ' .
6.
Bikerman, J. J., Surface Chemistry, Academic Press Inc.
(1958)o
Encyclopedia of Chemical Technology, Inter. Publ. 11, 282, (1953).
־7
8.
Pont de Nemours, E. I. and Co. and Salisbury, L. F״, Chem. Abstr.
44, 4513 (1950).
9.
Waentig, P., Z. Physik, Chem. 68, 513 (1909).
10.
Hartley, K. and Skinner, H.A., Trars, Faraday Soc. 26, 621 (1950).
11.
Audrieth, L. F., and Birr,.E. J., J.A.C.S. 55, 668 (1933).
12.
Kortum, G. and Wilski, H., Z. Phisik. Chem. 202, 35 (1953).
13.
Zingaro, R., Wander Werf. A., and Kleinberg, J., J.A.C.S. 22J 88 (1951).
14.
Mulliken, R. S., J. Phys. Chem. 56, 801 (1952).
15.
Helfferich, P., Ion Exchange, McGraw-Hill Book Co., N ־Y. (1962).
16.
Roberts, J. P. and Caserio, G. C, Basic Principles of Organic
Chanistry, W. A. Benjamin, Inc., N. Y. (19*64)•
17.
Cram, D. G., Hammond, G. S., Organic Chemistiy, McGraw-Hill
Book Co., N. Y. (1964).
18.
Clark, W. M., The Determination of Hydrogen Ions, Williams and
Wilkins (1925).
־
־19
101
־
Kolthoff, J ־M., Lingane, J. J־, Polarography II, p 887,
Inter Publ. (1952)־
20־
Salomon, E., Z. Physik. Chem. 24, 55 (1897) 25, 366,
(1898) Z ־Elektrochem. 4^ 71 (1897)־
21־
Nemst ־W. and Merriam, E ־S־, Z ־Physik. Chem., j£, 35
2
(1905)־
22־
Stock, J. T. Amperometric Titrations, Inter. Publ. N. Y־
(1965)־
23־
Nernst, W־, Z. Physik. Chem. 2, 613 (1888).
24.
Fick, A., Pogg, Ann.
25.
Meites, L., Polarographic Techniques, Inter. Pub. N ־Y־
(1965).
26.
Laitinen, H ־A־, and Kolthoff, J. M־, J ־Physik Chem־
45, 1079 (1941)־
Strobel, M ־A., Chemical Instrumentation, Addison Wisley 3
Pub. Co. (1962).
27.
59 (1857).
28.
Heyrovsky, J. and Bevericky, S־, Call. Czech. Chem ־Commun־
29.
Laitinen, H. A., Anal. Chem. 21, 66, (1949).
30.
Mayer, V. Z ־Electrochem. 42, 120, 122, (1936)־
31.
Kolthoff, J. M ־and Pan, J ־D., J . A ־C ־S 1 9 3 9 ),3402,61־
32־
Fernando Q־, Devanathan, M. A ־V־, Rasiah, J ־C־, Calpin, Y ־A.
and Nakulesparan, K., J. Electroanalytical Chem. 3,, 46-53,
(1962).
1929) ,19 ,1).
־33
Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water,
American Public •Health •Assoc. Inc., 1790 Broadway N.Y. 10019
Cop. (1965).
34.
Miller I., J ־of Polymer S c i e n c e . 1 9 5 4 ),57,
13
י
35.
Levin, M־, Bull. Hes. Counc. of Israel, 2101 (1952)־
36.
Nicolson, N ־Y־, The Analyst. 90, 187 (1965)־
37«
Bach, Diana, Ph.D ־thesis, Polymer Department, The Weizmann Inst.( 1967)
)
-
38
0
102 ־
Treadwell, F. P,, Analytical Chemistry, Vol. II, John Wiley
and Sons,
־1942
39.
Shatkai, Adam, Ph.D. Thesis, Polymer Department, The Weizman
Institute, (1967)
40.
Ham, J, S,, Piatt, J ־R־, and McConell, H,, Journal of Chem,
Physics 19, 1301 ( 1 9 5 1 ) ־
41־
Keefer, R, M. and Andrews, L. J., J, A, C, S,, 72, 4677 (1950),
42,
Sweetser, P, B,, and Bricker, C, E , Anal, Chem., 24, 1107, (1952).
43,
Lachman, A־,Z. Physik, Chem. 25, 50, ( 1 9 0 3 ) ־
44,
Bennesi, H. A, and Hildebrand J, H,, J.A.C.S,, 71, 2703, (1949),
0
־45
Hastings, S. H,, Franklin, J, L,, Schiller, J, C״, and Matsen,
F, A,, J.A.C.S., 75, 2900, (1953),
־46
Litman, F. E., and Benoliel, R, W,, Anal, Chem, 25, 1480 (1953).
־47
Sips, R,, The Journal of Chem. Physics, 16, 490 (1948),
48.
Creitz, E. C־, Anal, Chem, J37, 1691 (1965),
49.
Marks, H, C. and Chamberlin, N, S., Anal, Chem. 2/j., 1885, (1952).
50.
Custer and Natelson, Anal. Chem, 21, 1005 ( 1 9 4 9 ) ־
51.
Milton, R. F,, and Waters, W ־A,, Methods of Quantitative Micro
Analysis, Edward Arnold Publishers Ltd,,
־1955
52.
Awtrey, A. D., and Connick, R, E־, J־A־C־S, £3, 1341, ( 1 9 5 1 ) ־
53־
Scatchard, G ־Am ־N ־1 ־Acad ־Sci. 51, 660, ( 1 9 4 9 ) ־
54־
Klotz, G. M־, The Protein, Academic Press, N. Y 1 9 5 3 )
55־
Tanford, C־, Shedlovsky, T ־F., Electrochemistry in Biology
and Medicine, John Wiley and Sons, N ־Y 1 9 5 3 )
־
)
,
56,
Freundlich, H־, Zeitschr ־S ־Phys ־Chem. 73, 385, ( 1 9 1 0 ) ־
־
)
.
-
־57
103
־
Katchalsky, A., Shavit, N״, and Eisenberg, H., Annal. of Polymer
Science, Vol. m i , 6£ (1954).
58.
Langmuir, I., J.A.C.S., j}8, 2221 (1916), 40,. 1361 (1918).
590
Fruton, J. S״, and Simmonds, S., General Biochemistry, John Wiley
and Sons, Inc., (1963).
60.
Schoniger, W., Zeitschilft fdr Anal. Chem. 181, 28 (1961).
61.
Steyermark, A., Quantitative Organic Microanalysis, Academic Press,
(1961), p. 177.
<
*«•
W E I Z M A N N INSTITUTE OF SCIENCE, REHOVQTH
Biophysics
Department
Adsorption Isotherms for Aqueous Bromine
on
Cross — Linked Poly - 4 - Vinylpyridine
Thesis
by
MIRIAM DOMBEK
Submitted to Tel-Aviv University, Technical Colleg9
June
1967
- 105 -
SUMMARY
,,
Gross-linked poly-4-vinylpyridine (PVP) forms a charge transfter"
complex with aqueous bromine. We have studied the equilibrium constants
of this reaction and we report the result here.
Amounts of bromine in aqueous solutions of KBr sufficient for
adsorption pf 10 - 80^ of bromine capacity of the polymer were mixed
with PVP samples. The rate of consumption of free bromine was followed
titrimetrically and amperometrically.
The reaction was performed in special vessels designed to minimize
losses of bromine on sampling.
Kinetics of association were measured. In the experiments of
association the PVP was mixed with 250 ml. Br ~ solution and the unbound
bromine was determined in 10 ml. samples taken out after various time
intervals until equilibrium was reached. Concentrations of free bromine
dowi to 2 p.p.m. Br were determined iodometrically. Concentrations:
of free bromine between 0.2 - 2 p.p.m. Br were determined amperometrically.
3
2
2
Kinetics of dissociation were detemiined after mixing the dried
PVP°Br with 250 ml. of the same concentration of aqueous KBr as used
for association experiments. 10 ml. samples for determination
of free bromine were removed and assayed for bromine until equilibrium
was reached.
2
Both experiments of association and dissociation were performed
at pH=3.0 and at pH4« 5 (buffer acetate) in order to obtain kinetic:
information for both the protonated and unprotonated polymer whose
pK was found to be 4«4»
־־
The percent of adsorbed bromine was determined after equilibration
by analyzing the PVP°Br for total nitrogen and free Br .
2
2
- 104 ־
Adsorption isotherms were constructed from the equilibrium results of
association and dissociation expxriments. The data •was interpreted in
terms of Scachards theory of "Multiple Equilibria".
The curves were best fitted by the equation of Sips written as follows:
a
K c
1+K c*
a ־־־
a = degree of association
c = concentration of free bromine
K, a - constants
From the treatment of data the following mean dissociation constants
"K" were obtained.
5
pH =3.0
K = 1.4 x 10~ mole/liter
pH=5.4
K=3.1x ־10 mole/liter
5
The Sips constant "a" was found smaller than 1, ( a^0.7 - 0.8 ).
This can be interpreted as a slight repulsion between the Br molecules
attached to the binding sites of the polymer.
2
The graphs of log free Br against a show a broadening effect
similar to that obtained in titration curves o f polyelectrolytes, which
can also be accounted for by a slight repulsion between the bound molecules
of bromine.
2
© Copyright 2025