* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
161 ГАЗОВАЯ ЦЕПЬ 152 Устройство в о д о р о д н о й цепи. Согласно уравнению (1) ЭДС водородной цепи E=RTln • Переходя от натураль¬ ных логарифмов к десятичным и подста вляя числовые значения Л и Т (для 18°), находим (в вольтах): В = 0 , 0 5 8 (log [Н]( )— — log [H]fi>). Концентрацию водородных ио нов принято в настоящее время выражать ее отрицательным десятичным логарифмом, получившим название водородного показа теля, р Н (=—logLH]). Вводя его в нашу фор мулу, получаем: ? = 0 , 0 5 8 (pH(i)-pH(a)) (2). Различию величины водородного показателя в одну единицу (т. е. десятикратному изме нению концентрации водородных ионов) соответствует, таким образ., разность потен циалов приблизительно в 58 милливольт. Производя измерение с точностью до поло вины милливольта, можно определить до 0,01 р Н . Водородная цепь слагается из двух половин, двух водородных электродов, по груженных в различные растворы; они яв ляются как бы «полуэлементами», совмест но дающими концентрационный гальваниче ский элемент. Чтобы, пользуясь уравнением (2), определять в исследуемом растворе во дородный показатель, последний должен иметь известную, строго определенную ве личину во втором растворе. Для этого мож но пользоваться так наз. «нормальным водо родным электродом», т. е. водородным элек тродом, погруженным в нормальный раствор сильной кислоты. В этом случае концентра ция [Н"] равняется приблизительно единице, рН(„)=0, и вычисление искомого рН при нимает крайне простую форму (для 18°): 2 где Е выражено в милливольтах. Хотя рас четы при пользовании нормальным водород ным электродом просты, на практике ока зывается более удобным применять в ка честве второго постоянного полуэлемента другой электрод.Поэтому в наст.время поль зуются каломельным электродом, являю щимся в высшей степени точным и постоян ным прибором, к-рый не приходится гото вить заново перед каждым опытом, но мож но Сохранять неограничершо долго. Он со стоит из ртутного электрода, соприкасаю щегося с насыщенным раствором каломеля (HgCl) в хлористом калии (см. рис. 1, К). Т. о., на практике только один полуэлемепт, только электрод, погруженный в ис следуемый раствор, является водородным. Однако, зная разность потенциалов между каломельным и нормальным водородным электродом, легко ввести к измеренной ве личине соответствующую поправку и про изводить все дальнейшие вычисления так же точно, как и при пользовании описан ной выше полной водородной цепью.— Для других t ° , а также в зависимости от ба рометрического давления (от к-рого зави сит давление водородной атмосферы вокруг платинового электрода), необходимо вво дить соответствующие поправки. Большое значение имеет также способ соединения обоих составляющих Г. ц. полуэлементов. В месте соприкосновения двух различных растворов, вследствие неодинаково быстрой диффузии ионов противоположного знака, возникает так называемая диффузионная разность потенциалов, к-рая суммируется с лежащей в основе нашего измерения элек тродной разностью потенциалов. Ее удается практически полностью устранить, применяя для соединения обеих жидкостей насыщен ный раствор КС1 (ионы К и С1 имеют прибли зительно одинаковую подвижность; эта соль не дает поэтому диффузионной разности по тенциалов). Чтобы придать таким «электро литическим контактам» достаточную проч ность, раствор КС1 нередко готовят в виде плотного студня на агар-агаре. Остальные части электрометрической установки слу жат для измерения разности потенциалов между водородным и каломельным электро дами. Измерение производится по компен сационному методу при помощи мостика Уитстона (см. рис. 1, R). Типы электродов. Предложено много различных конструкций водородного электрода. Следует прежде всего назвать «грушевидный электрод», имеющий удоб ную систему притертых кранов для про пускания через раствор водорода(см. рис. 2). Пропускание тока водорода недопустимо в тех случаях, когда исследуемая жидкость содержит значительные количества СО . По следняя была бы удалена током проходя щего газа, что значительно сместило бы реакцию в щелочную сторону (как это дей ствительно имело место при первых попыт ках электрометрического измерения реак ции крови). Приходится ограничиваться возможно малым объемом водорода, в к-ром быстро устанавливается парциальное давле ние СО , соответствующее ее содержанию в растворе. Электродом такого типа (пригод ным для измерения р Н крови) является т. н. «U-образный» электрод (см. рис. 3). Шаде (Schade) предложил «подкожный электрод» для измерения реакции тканевого сока в ншвой ткани (см. рис. 4); электрод вводится уколом под кожу. Во многих случаях при ходится измерять крайне малые количества (вплоть до одной капли) исследуемой жид кости. С этой целью предложены различ ные микроэлектроды, примером к-рых мо жет служить микроэлектрод Лемана (Lehmann; см. рис. 5) или его видоизменение по Радзимовской (см. рис. 6).—X и н г и др о н н ы й э л е к т р о д . В последнее вре мя значительное распространение получил особый тип водородного электрода—т. н. хингидронный электрод, введенный Бейльманом (Bijlman). Хингидрон представляет соединение (в эквимолярной пропорции) хинона (CjHjOn) и гидрохинона ( Q H ^ H J . В растворе оба эти вещества находятся в равновесии, согласно уравнению: С Н 0 Н_,«? ^ С Н 0 + Н . Благодаря этой реакции нет надобности пропускать водород: при при бавлении к раствору небольшого количе ства хингидрона электроды ведут себя так, как если бы они были в равновесии с опре деленным (крайне низким) давлением газо образного водорода. Можно построить кон центрационную цепь из двух хиюгидронных электродов (один из к-рых погружен в раса а 6 4 4 6 4 2 2