2. Метод мембранной осмометрии

Метод основан на использовании свойств полупроницаемых мембран избирательно пропускать молекулы веществ.

Движущей силой процесса является процесс осмоса. Растворитель проникает в испытуемый раствор до установления равновесия; возникающее при этом дополнительное гидростатическое давление приближенно равно осмотическому давлению и может быть рассчитано по формуле:

Пи ~= P = ро x g x дельта h, (5)

осм. гидр.

где:

пи - осмотическое давление;

осм.

P - гидростатическое давление;

гидр.

ро - плотность жидкости;

g - ускорение свободного падения;

дельта h - высота столба жидкости.

Осмолярность может быть рассчитана по формуле:

C = пи /R x T, (6)

осм. осм.

где: R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/мольK);

T - абсолютная температура, Кельвин.

Примечание. Данный метод применим только для растворов

4 6

высокомолекулярных веществ (10 - 10 г/моль). При анализе растворов,

содержащих электролиты и другие низкомолекулярные вещества, будет

определяться только осмотическое давление, создаваемое высокомолекулярными

компонентами раствора.

Методика. Испытуемый раствор с помощью шприца (рис. 13.2 - не приводится) с длинной иглой вносят в специальное отверстие измерительной ячейки. Калибровку проводят с помощью устройства, находящегося в приборе. Проводят не менее трех измерений. Для получения воспроизводимых результатов необходима проба объемом не менее 1,2 мл.

Рис. 13.2. Устройство мембранного осмометра

Рисунок не приводится.

3. Метод паровой осмометрии

Метод основан на измерении разности температур термисторами (чувствительными к температуре сопротивлениями) вследствие различия между давлением пара над раствором вещества и чистым растворителем. При нанесении на оба термистора капли растворителя разность температур равна нулю. Если одну из капель заменяют каплей испытуемого раствора, то на поверхности этого термистора происходит конденсация паров растворителя, так как давление пара растворителя над этой поверхностью меньше. При этом температура капли раствора повышается за счет экзотермического процесса конденсации до тех пор, пока давление пара над каплей раствора и давление чистого растворителя в ячейке не сравняются. Наблюдаемая разница температур измеряется. Разность температур практически пропорциональна моляльной концентрации раствора.

Методика. В предварительно термостатированную при температуре не ниже 25 град. C и насыщенную парами растворителя (воды) ячейку на оба термистора наносят по капле воды (рис. 13.3 - не приводится).

Рис. 13.3. Устройство парового осмометра

Рисунок не приводится.

Полученные показания прибора фиксируют. Далее проводят калибровку прибора по эталонным растворам нескольких концентраций. Перед каждым измерением один из термисторов промывают чистым растворителем и наносят каплю раствора. Объемы наносимых капель раствора и чистого растворителя должны быть одинаковы; объемы капель калибровочных растворов также должны быть равны.

По результатам калибровки строится график зависимости разницы температур от осмоляльности. Нулевая точка - показания прибора по чистому растворителю. Далее проводят анализ испытуемых растворов. Осмоляльность находят по калибровочному графику.