"justify">
.2 Визначення діапазону pH, при якому в шаруватому оксиді K 2 La 2 Ti 3 O 10 відбувається іонний обмін .2.1 Схема установки
Досліди з визначення діапазону рН, при якому відбувається іонний обмін, проводились методом безперервного потенціометричного титрування. Для цього була сконструйована установка (рис. 8), що складається з 3 основних частин: резервуара з кислотою (1), склянки з досліджуваної суспензією шаруватого оксиду (2) і рН-метра (3).
Кислота з ємності (1) надходила через скляний капіляр (4) в склянку з досліджуваної суспензією. У неї також опускалися електроди: скляний електрод (6) і хлор-срібний електрод (7), в якості електрода порівняння. Різниця потенціалів між ними реєструвалася за допомогою рН-метра (Іономір Мультитест ИПЛ - 103) (3) і на комп'ютері автоматично записувалася залежність Е, мВ від часу.
Рис. 8 Схема установки.
.2.2 Калібрування скляного електрода
Відповідно до рівняння Нікольського, потенціал скляного електрода лінійно залежить від pH розчину:
Градуювання проводилася з використанням стандартних буферних розчинів зі значеннями рН 1,65, 3,56, 6,86 і 9,18. В області рН, необхідної для проведення експериментів з визначення діапазону іонного обміну (1-10), спостерігалася лінійна залежність між? E і логарифмом активності іонів водню (рис. 9).
Рис. 9 Градуювальний графік.
Тобто рівняння Нікольського виконується на який нас цікавить ділянці, причому кутовий коефіцієнт лінійної залежності E від pH склав 55,99.
.2.3 Вибір оптимальної швидкості додавання кислоти
Змінюючи діаметр капіляра ми могли змінювати швидкість подачі кислоти в реакційну суспензію. На малюнку 10 представлені криві титрування, отримані при різних швидкостях додавання кислоти. Видно, що всі криві, отримані в присутності шаруватого оксиду, відрізняються від кривих титрування чистої лугу, записаних в тих же умовах. При цьому, чим менше швидкість титрування, тим більш чітко проявляється перегин в області рН 7-8. Це природно, оскільки для появи чіткого перегину необхідно, щоб швидкість іонного обміну лімітувався швидкістю подачі кислоти, що й спостерігається при мінімальній швидкості 3,2 мл на годину.
Саме цю швидкість ми використовували в подальших дослідах.
Рис. 10 Криві титрування суспензій K 2 La 2 Ti 3 O 10 і чистого розчину КОН з різною швидкістю.
.2.4 Методика проведення експерименту
Безпосередньо досвід з вивчення іонного обміну проводився наступним чином. У склянку (2) заливали суспензію 0,4 г K 2 La 2 Ti 3 O 10 в 100 мл 0,05 М КОН. Електроди промивали дистильованою водою і опускали в перемішувати за допомогою магнітної мішалки (5) суспензію. Через хвилину після запуску програми реєстрації потенціалу, починалося додавання HCl, концентрацією 1,098 М. До і після досвіду контролювалася швидкість витікання кислоти з капіляра (4) ваговим методом. Після закінчення експерименту, речовина центрифугировали (8 хв. 3500 об/хв) і залишали сушитися в ексикаторі над CaO. Залежність потенціалу від часу перебудовувалася в координатах рН - V HCl за допомогою отриманої раніше градуювальної залежності.
2.3 Визначення фотокаталітичною активності H x K 2-x La 2 Ti 3 O 10
.3.1 Одержання зразків
Для вивчення фотокаталітичною активності необхідно отримати речовину, стійке в розчині, в якому проводитиметься фотокаталітичний експеримент. Найбільш часто подібної середовищем є вода або розчин КОН. Тому, для отримання стійкого в даних умовах з'єднання, рівну кількість вихідної речовини витримувалося у воді і розчині КОН доти, поки не відбудеться максимально можливе заміщення іонів калію на іони водню. Цей експеримент проводився наступним чином: 0,4 г K 2 La 2 Ti 3 O 10 поміщалося в 50 мл води або 0,05 М розчину КОН і витримувалося певний час (від години, в перший раз, до 4 днів, в кінці експерименту) , потім суспензію центрифугували (20 хвилин 3500 об/хв), декантировали і до осаду додавали нову порцію води/лугу. Всього було проведено 10 циклів замочування, для кожного зразка, які в ...
