Мэи (ТУ) 2008




Скачать 261.65 Kb.
НазваниеМэи (ТУ) 2008
страница5/7
Дата конвертации11.04.2013
Размер261.65 Kb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7

4.2. Определение pH раствора Na2CO3


Усложним несколько задание и разберем задачу об определении pH раствора Na2CO3. На рис. 4.7 показан расчет, аналогичный представленному на рис. 4.3.



Рис. 4.7. Расчет pH раствора Na2CO3

В результате расчета были получены отрицательные значения некоторых концентраций. Это связано с особенностями работы блока Given…Find в пакете Mathcad применительно к рассматриваемому типу задач: при решении задач равновесия в водных растворах значения концентраций могут изменяться в очень больших пределах и устойчивость решения очень мала. Одним из способов решения проблемы является применение логарифмирования левых и правых частей уравнений. На рис. 4.8 показан пример такого подхода применительно к решаемой задаче.



Рис. 4.8. Расчет pH раствора Na2CO3 с использованием логарифмирования

Использование логарифмирования левых и правых частей уравнения позволило получить требуемый результат решения задачи и отказаться от использования дополнительных неравенств. На рис. 4.9 показана графическая зависимость pH раствора Na2CO3 от концентрации Na2CO3, а на рис. 4.10 – концентрации ионных примесей и свободной углекислоты.



Рис. 4.9. Графическая зависимость pH водного раствора Na2CO3



Рис. 4.10. Графическая зависимость концентрации ионных примесей и свободной углекислоты в водном растворе Na2CO3

Использование логарифмирования позволило решить поставленную задачу, однако у данного метода есть несколько недостатков, среди которых стоит отметить следующие:

  • невозможность контроля над вычислениями в процессе поиска корней системы уравнений. Это может быть необходимо, например, для решения – будет ли выпадать в осадок какое-либо вещество или нет. Или в случае учета ионной силы раствора.

  • необходимость хорошего начального приближения, что может привести к невозможности решения при большем количестве различных веществ в растворе, т.е. при переходе к более сложной задаче.

Исходя из вышеперечисленных недостатков желательно найти другой метод решения задач равновесия в водных растворов с большим контролем расчетов и с большей устойчивостью решения. Такой метод рассмотрен в следующем разделе.

4.3. Построение кривой титрования буферного раствора


Одним из методов решения задач равновесия в водных растворах является метод подбора такого значения pH, при котором раствор электронейтрален. Поиск значения может быть осуществлен методом деления отрезка пополам, т.к. диапазон изменения pH раствора при данных давлении и температуре известен. Тогда задавшись серединой диапазона pH можно рассчитать величины концентраций ионных примесей и сравнивая суммы концентраций катионов и анионов можно выбрать требуемую половину диапазона pH, в которой нужно уточнять решение и т.д. Т.е. процесс решения итерационный.

На рис. 4.11 представлены исходные данные для задачи построения кривой титрования буферного раствора с угольной кислотой. На рис. 4.12 представлена программа на встроенном языке программирования Mathcad для определения концентраций веществ при различных дозах кислоты, а на рис. 4.13-4.14 – графики зависимостей pH и концентраций веществ при различных дозах кислоты. Для расчетов используются справочные данные из главы 3.



Рис. 4.11. Исходные данные для построения кривой титрования буферного раствора



Рис. 4.12. Программа для построения кривой титрования буферного раствора



Рис. 4.13. Кривая титрования буферного раствора: pH раствора



Рис. 4.14. Кривая титрования буферного раствора: концентрации

Разработанные функции позволяют рассчитывать кривую титрования для различных температур. На рис. 4.15 показаны кривые титрования для двух значений температур: 5°С и 40°С.



Рис. 4.15. Кривая титрования буферного раствора для двух температур

При отсутствии буферности раствора, что в рассматриваемом случае соответствует отсутствию NaHCO3 и Na2CO3, кривая титрования будет выглядеть аналогично представленной на рис. 4.16.



Рис. 4.16. Кривая титрования при отсутствии буферности
1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Мэи (ТУ) 2008 iconМетодические указания по определению устойчивости энергосистем
Внииэ, цду еэс ссср; гл. 2 Мэи, Энергосетьпроект, внииэ; гл. 3 Мэи, Энергосетьпроект; гл. 4 Мэи, Энергосетьпроект; гл. 5 внииэ, мэи;...

Мэи (ТУ) 2008 iconВыдающиеся ученые кафедры автоматизированного электропривода мэи
Аэп мэи, где в 1936г защитил кандидатскую, а в 1943 г. – докторскую диссертации, стал заведующим кафедрой, затем и деканом факультета...

Мэи (ТУ) 2008 iconДополнительный список некоторых работ
Козинер Д. Г., Лейтес Л. В. Типовые установки для тренировки в управлении авиационными двигателями / Научн рук. Н. М. Чумаков //...

Мэи (ТУ) 2008 iconБернштейн И. Я., Лейтес Л. В. Трансформаторостроение за рубежом // Энергетика за рубежом. Трансформаторы / Под ред. А. Г. Крайза. Вып. I
Лейтес Л. В. Ограничение напряжения на емкости продольной компенсации промежуточного синхронного компенсатора при помощи насыщающего(ся)...

Мэи (ТУ) 2008 iconМеждународные программы для студентов мэи (частичное обучение за рубежом)
Изучение немецкого языка. Летняя 3-недельная языковая школа в туи. Изучение дисциплин из учебного плана туи на немецком языке в мэи....

Мэи (ТУ) 2008 iconКонцепция комплексной информатизации системы образования в мэи (ТУ) Современное состояние системы образования в мэи (ТУ) и необходимость ее комплексной информатизации
Их дальнейшее развитие создает предпосылки для поэтапного внедрения технологий обучения и форм организации учебного процесса, основанных...

Мэи (ТУ) 2008 iconАлексей Федорович Богомолов родился в 1913 г., поступил в мэи, в 1937 г окончил его с отличием и был принят в аспирантуру, затем стал сталинским стипендиатом
Пво ленинграда до конца войны. В 1945 г был демобилизован и вернулся в мэи, на кафедру Радиотехнических приборов, в 1949 г защитил...

Мэи (ТУ) 2008 iconРешение Ученого совета по вопросу «О перспективах внедрения системы менеджмента качества в деятельность университета»
Ля народного хозяйства» за 2007-2008 год, выполненной в рамках реализации программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса»...

Мэи (ТУ) 2008 iconКодекс российской федерации
ФЗ, от 08. 11. 2007 №257-фз, от 04. 12. 2007 №324-фз, от 13. 05. 2008 №66-фз, от 16. 05. 2008 №75-фз, от 14. 07. 2008 №118-фз, от...

Мэи (ТУ) 2008 iconМ. И. Смирнова Национальный исследовательский университет «мэи»
Информатизация – магистральное направление модернизации современного образования


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница