- •Кондуктометрический метод анализа
- •Подвижность ионов* при 25 °с
- •Зависимость электропроводности от концентрации
- •Лабораторные работы
- •1. Определение концентрационной зависимости электропроводности сильного электролита. Порядок выполнения работы
- •2. Определение удельной электропроводности воды. Порядок выполнения работы
- •3. Проверка закона разбавления Оствальда методом электропроводности.
- •Контрольные вопросы.
- •Кондуктометрическое титрование.
- •Определение иона so42- методом кондуктометрического титрования
- •5. Определение соляной и уксусной кислот при совместном присутствии
- •Фотометрический метод анализа
- •Лабораторные работы
- •Фотометрическое определение железа (III) методом сравнения
- •2. Фотометрическое определение меди в растворе методом градуировочного графика
- •Контрольные вопросы
- •РефрактометриЧеский метод анализа
- •Поляризация и рефракция молекул
- •Лабораторные работы
- •1.Определение содержания спирта в растворе
- •2. Идентификация вещества по значению его показателя преломления и молярной рефракции.
- •3.Определение влаги в растительных маслах.
- •Контрольные вопросы
- •Импульсный метод ямр
- •Лабораторные работы
- •1.Исследование структурных и сорбционных характеристик вещества импульсным методом ядерного магнитного резонанса.
- •2. Определение концентрации парамагнитных ионов в растворе импульсным методом ямр.
- •Коэффициенты релаксационной эффективности
- •Контрольные вопросы
- •Хроматографический метод анализа
- •Лабораторные работы
- •Определение натрия и аммония при совместном присутствии методом ионообменной хроматографии.
- •Разделение и обнаружение ионов методом бумажной хроматографии
- •Контрольные вопросы
- •Радиометрический метод
- •Некоторые типы радиоактивных превращений
- •Регистрация излучений
- •Лабораторные работы
- •Определение характеристик счетчика Гейгера-Мюллера
- •Снятие кривых ослабления радиоактивного излучения в различных материалах
- •Контрольные вопросы
- •Исследование поверхностных явлений
- •Лабораторная работа
- •Исследование адсорбции поверхностно-активных веществ (пав)
- •На границе раздела раствор - газ
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Содержание
- •424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
- •424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
2. Определение концентрации парамагнитных ионов в растворе импульсным методом ямр.
Локальные магнитные поля, создаваемые парамагнитными частицами играют роль своеобразного катализатора, ускоряющего процесс магнитной релаксации резонирующих ядер растворителя. Времена релаксации при этом значительно уменьшаются (по сравнению с чистой жидкостью). Для объяснения этого экспериментального факта было принято, что релаксация в присутствии парамагнитных ионов определяется диполь-дипольным взаимодействием между электронным и ядерным магнитными моментами, прерываемым диффузией частиц. Ввиду большой величины магнитных моментов не спаренных электронов этот механизм эффективен уже при малых концентрациях парамагнетика (10-3—10-5 г-ион/л). парамагнитные примеси в этом случае, создавая более сильные магнитные поля на ядрах, входящих в состав окружающих парамагнитный ион молекул, ускоряют отвод энергии от системы резонирующих ядерных спинов к её окружению (решётке), как бы увеличивают “тепловой контакт” между ними, и времена релаксации резко сокращаются
1/T1=3γp2γион2h2S(S+1)Nη
где γp, γион —гиромагнитные отношения ядра и парамагнитного иона
S —спиновое число парамагнитного иона
N—число парамагнитных ионов в 1 мл раствора
η—вязкость.
Более быстрое рассеивание энергии, накопленной ядерными спинами, происходит в ближайшем окружении (первой сольватной оболочке) парамагнитного иона тогда, когда собственный релакционный цикл магнитного иона близок по величине к тому же циклу резонирующих ядер. Величина времени электронной релаксации определяется состоянием электронных энергетических уровней иона, находящегося в магнитном поле.
Уравнения для скоростей релаксации ядер в парамагнитных растворах можно записать в виде:
V1=KЭ1С, V2= KЭ2C
где V1 и V2 - скорость спин-решёточной и спин-спиновой релаксации ядер соответственно.
KЭ1 и KЭ2 -коэффициенты релаксационной эффективности, характеризующие степень влияния парамагнитных примесей на скорость релаксации ядер.
С-концентрация парамагнитных частиц.
Простота приведённого отношения, достаточная точность определения скоростей релаксации (с помощью ЯМР—релаксометра) позволяют и пользоваться этим соотношением при определении концентрации парамагнитных ионов. Поскольку все элементы, кроме s- и p- элементов, могут образовывать в растворе парамагнитный ион. Область применения данного метода достаточно широка. Применение различных видов титрования, реакций осаждения, комплексообразования, окислительно-восстановительных реакций позволяет определять концентрацию анализируемого компонента на фоне других парамагнитных и диамагнитных примесей.
Для определения концентрации парамагнитных ионов обычно измеряют время спин-решёточной релаксации (Т1) резонирующих ядер растворителя.
Основным условием, гарантирующим успех при анализе неорганических веществ по изменению скоростей магнитной релаксации ядер, является строгое соблюдение постоянства КРЭ походу аналитического опыта.
Численные значения коэффициентов релаксационной эффективности (КРЭ) могут быть определены графически как тангенсы угла наклона прямых, построенных в координатах V - C (моль/л).
Значения Кэ1 для некоторых парамагнитных ионов (для концентраций 0,01—1,0 моль/л) приведены в таблице:
Таблица