BftSGKAI GYULA
T it á n meghat á ra zás ©le é s a T i G l . e lő á l l í t á s a
P ályam u n k a.
S z e g e d , 1944*
g 5 ■ a a a a a ■ a a a a a ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
* * » ■ ■ 5 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ I ■ ■ ■ ■ ■ • ■ ■ ■ ■ ■ ■
■ ■ g . . * ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ » ■ ■ ■ ■
■ ■ • ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ a s a M
a a m i ■ ■ ■ ■ ■
a a a
a a a a a a a a a a a a a a a a a i a a a a a a a a a a a
■ a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a
■ ' a a a a a a a a
a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a
T i t á n m eghatá rozások és a M
T i C l4€ lő® 1 Ltása"
( A m. k i r . Horthy M ik ló s Tudományegyetem mát és term. tudomány karán h i r d e t e t t pályamun
ka a s z e r v e t l e n v e g y t a n b ó l)
* *♦ v
J e l i g e :
" Ave “
ázeged 19-14 á p r i l i s hó 20.
1.
T i t á n meg h a t á r o z á s savanyú o l d a t o k b ó l .
Savanyu o ld a to k b a n a t i t á n t a r t a l o m meg h a t á r o z á s a a következő médon t ö r t é n i k :
A t i t á n ta r ta lm ú a n y a g o t egy m e g f e - l e l ő nagyságú p l a t i n a t é g e l y b e n l e g a l á b b h a t s z o r o s - egyes s z e r z ő k s z e r i n t t i z e n ö t s z ö - rns - mennyiségű k á l i u m b i s u l p h a t t a l hozzuk ö s s z e . K e z d e t b e n a l a c s o n y hőfokon m e l e g í t j ü k , ha az u tá n a f s l h a b z á s b e f e j e z ő d ö t t . e g é s z e n a vörös i z z á s i g fokozzuk a m e l e g í t é s t .
ü e g l n d u l te r m é sz e te se n a k én savgő- zök e l t á v o z á s a , ü g y e l n i k e l l a r r a , h o g y a he
v í t é s t a d d i g f o l y t a s s u k , m i g a kénsavgőzök : c s a k r é s z b e n t á v o z t á k e l . A z o l v a s z t á s a l a t t
a t é g e l y t a j á n l a t o s befedv e ta r t a n i . A m e g o l v a s z t o t t tömeget h i d e g v í z z e l <eze i j ü k ,
az t e l j e s e n f e l nem o l d c d i k .
Ha e s e t l e g s i l i c i u m d i o x i d van j e l e n , ez m in t o l d h a t a t l a n anyag v i s s z a m a r a d .
Az e s e t l e g e s e n j e l e n lévő zavaró k a t i o n o k l e v á l a s z t á s a c o l j á b ó l kénhydrogénne 1 k e z e l j ü k az o l d a t u n k a t . (A t é g e l y b ő l o l d a t b a ment p l a t i n a i l y e n k o r barna csap adék a l a k j á b a n k i v á l i k és s z ű r h e t ő ) . A z i g y k a p o t t s z ü r e d é - k e t merő lombikba v i s s z ü k és d e s z t i l l á l t v i z á é i a j e l i g f e l t ő l t j t i k . s eb b el a t'd rz 3 o ld a t b e l végezzük a t i t á n m e g h a t á r o z á s á t .
S z á z k ö b c e n t i m é t e r t egy k e t t ő s z á z ö t ven k ö b c e n t im é t e r e s pohárba p i p e t t á z u n k i(e- s e t l e g egy k i c s i t még h i g i t j u k d e s z t i l l á l t v í z z e l ) és f o k o z a t o s a n m e l e g í t e n i k e z d j ü k .
K ö r ü l b e l ü l 60-70° C-ná 1 a me t á t i t á n - 3av l e v á l á s a m egkezdődik. T e l j e s l e s z a l e v á l á s a k k o r , h a f o r r á s i g m e l é g i t j ü k az o l d a t o t és k ö r ü l b e l ü l még eg y ó r á i g ezen a hő
m é r s é k l e t e n t a r t j u k .
S t r e i t és Francé a z o l d a t h o z f ő z é s
nV »
1 e l ő t t j é g e c e t és kénsav e l e g y é t a d j á k a v i z s gála n dó o l d a t h o z és a f ő z é s t 8 i l l e t ő l e g l o é r á n k e r e s z t ü l v é g z i k .
f f i l b e r károsnak t a r t j a a kénsav hoz z ó a d á s a t , m e r t nehezebben mosható k i i g y a c s a p a d é k , /aleban az e l ő z ő módszer s z e r i n t l e v á l a s z t o t t rne t á t i tan savnak r e l a t í v e m in d i g magasabb s ú l y a v o l t fm in t az u t ó b b i n á l . Tehát „ mint k ö v e t k e z t e t é s t m e g á l l a p í t h a t j u k , h o g y a j é g e c e t h o z z á a d á s a e l ő s e g í t i a l e v á l á s á t a me t á t i ta n s a v n a k . Q-oouch n á t r iumace t a t h o z z á a d á s á t j a v a s o l j a .
A k a p o t t erédmény a z t m u t a t t a , h o g y l é n y e g e s kü lön b ség n i n c s a k é t módszer kö
z ö t t .
/ i z s g a l j u k most a k e l e t k e z e t t c s a - i.'9>déko£.A le v e i t m e t a t i t á n s a v finom p o r s z e r ü a « y a g , h a huzamosabb i d e i g á l l n i h a g y j u k , s z é pen l e ü l e p e d i k az o l d a t e g é s z e n k i t i s z t u l f e le t t e .
A s z ű r é s n é l ü g y e ln i k e l l , m e r t g y ak ran --- ---I
4.
m e g e s ik a z , h o g y átmegy a s z ű r ő n , i l y e n e s e t b e n á s zü red ék o p a l i z á l ó v o l t a m u t a t j a , h o g y a s z ü résünk nem v o l t t ö k é l e t e s .
E gyes s z e r z ő k á l t á l a j á n l o t t j é n a i I S . 4 . s z ű r ő v e l v a ló s z ű r é s nem n e g b i z h a t e , a ő t m in t a z t t a p a s z t a l t a m , g y a k r a n 1 i l l e t ő l e g
j
°3 h i b á t okoz.A ^ R ü d i s ü l é M-ben t a l á l t a m egy m ódsz ert m é l l y e l a s z ű r é s n é l a r á n y l a g -a l e g j o b b e r e d ményt l e h e t e t t e l é r n i ,
A s z ű r é s k i v i t e l e ; A még f o r r é o l d a tunkhoz .melyben a l e v á l a s z t o t t m e t a t i t & n s a v r é s z e c s k é k l e b e g n e k , v a l a m i l y e n m e r c u r i s ó t a~
dunk { p l . m e r c u r i c l o r i d o t ) és kénhydrogént ve- zetü n k b e . H i g a n y s u l f i á b ó l a l l é csapad ék k e l e t k e z i k , a m e l y a l e v á l t me t á t i t á n s a v a t , be v o n j a . S z z e l az e l j á r á s s a l a s z ű r é s könnyen e l v é g e z - t e t ő , s i z z i t á s n á l pe d ig a h ig an y e l ű z h e t ő .
A s z ű r é s n é l f e l m e r ü l ő p r o b l é m á k , i H e - t ő i e g n e h é z s é g e k a r r a a m e g g o n d o l á s r a v e z e t t e k
5 .
hogy f e l h a s z n á l j a m az u . n . W i n k l e r - f é l e k e h e l y t ö l c s é r t . i l l e t ő l e g g y ap o ttö l e s é r t .
Ebben az e se tb e n úgy j á r t a m e l , h o g y a sz o k á s o s módón l e v á l a s z t o t t me t á t i tán s a v a t a t f i n k l e r - f é l e t ö l c s é r e n g y ű j t ö t t e m ö s s z e . A t ö l c s é r b e n lé v ő g y a p o t o t e lő b b z s i r t a l a n i t a s c o l
■iából a l k o h o l l a l . c h l o r o f o r m m a l i l l e t ő l e g a e t h e r r £ 1 k e z e lt e m .
A z s í r t a l a n í t o t t g y a p o t o t s z á r a z le ~ ve eo á t s z i v a t a s a v a l m in daddig s z á r i t j ü k ,mig a c h l o r o f o n n , i l l e t ő l e g a z a e t h e r s z a g a már nem
tre zh e t ő . A z u tá n s z á r i té s z e k r é n y b e n t ö k é l e t e s e n ki s z á r i t j u k { kb. 1 é r á i g ) . S z á r í t á s u t á n e g y . b e - c s i 3 2 o l t d u g c s mérőedénybe h e l y e z z ü k és a mér
l e g m e l l e t t á l l n i h a g y ju k m e g h a t á r o z o t t i d * i g i k b . 3o p e r c i g ) . E z u t á n l e m e r j ü k , s mérés u tá n e gy gumicső s e g í t s é g é v e l egy k a p i l i á r c s ö v e t i ! f e s z t ü n k hozza { 1 á b r a ) .
Az edenyben levő m e t a t i t á n s a v a t áv&tos- san egy ü ve gb ot m e l l e t t a t ö l c s é r b e viszem .
6.
Az edény f a l á n lé v ő m e t a t i- ta n s a v nyomokat p e d ig vagy az ü vegb o t górni v é g é v e l d ö r z s ö ljü k
l e ,v a g y a W in k 'le r -fé le e l ő í r á s - nak m e g fe le lő e n k ü lö n e rr e a c é l
r a e l ő k é s z í t e t t l ú d t o l l a t h a sz n á lu n k { t á b r a ) .
Merz a kénsav u t o l s ó nyomait aiaméniumnitrátos v í z z e l t á v o l í t j a e l , i l l e t ő l e g e z z e l v é g z i a z í i á b r a . ) á t m o s á s t . A j á n l a t o s a b b a m e le g - (A k a p i l l á r v i z e s átmosta .m ert e l ő f o r d u l h a t
& s z ű ré s meg- abban a z e s e t b e n , h a a r u e t a t i t á n g y o r s í t á s á r a s a v a t i z z í t j u k , h o g y barna s z i - s z o l g a i . ) n e z ő d é s t é s z l e l ü n k . H z a s z í n e - ződés onnan e r e d , h o g y a m e t a t i - tén.sav ar..máni éá zár magaba,m ely az i z z i t á s n á l a t i t á n n a l t i t á n n i t r i d e t a d .E g y b e n s u l y v e s z -
t e s e g i s t a p a s z t a l h a t ó . 5
{ S á b r a. )
?
K í v á n a t o s minden e s e t b e n az i d ő m é r é s é t po ntosan vég ezn i .m ert e l l e n k e z ő e s e t
ben a gyapo t hygro szkop os v o l t a m i a t t hibák csús zn ak be .m elyek az erddményt károsan be
fő ly áso Í j a k .
A ^ i n k l e r - f é l e t ö l c s é r r e l i l l e t ő l e g s z ű r ő v e l v aló s z ű r é s minden e s e t b e n m e g f e l e l i és pontos eredményt a d o t t .
Az eredmények h e l y e s s é g é t minden e s e t b e n az e l k é s z í t e t t i s m e r t t i t á n t a r t a l m ú t ö r z s o l d a t b ó l l e h e t e t t e l l e n ő r i z n i .
8.
Pote ncióme t r i k u s t i t r á l á s .
Hja egy fém s a j á t s ó j á n a k o l d a t á b a ma
r u l , a k k o r a ^Ternst-'féle e l e k t r é d p o t e n c i á l :
RT P RT r• RT
3 = --- in ---- ss - ---In = 3 + In f c
nF p nF f c nF
Aho 1:
"S " a R e g n o u l t f é l e egyetemes g á z á l l a n d ó
"T" az o l d a t . i l l . a fém a b s o l u t h ő m é rsék le te
"F" 96500 Coulomb.
"n** a fém v e g y é r t é k e .
"p" az o l d a t ozmotikus nyomása a fémnek az o l d a t b a való be n y ú l á s a e l ő t t .
"P" a z o l d a t ozmotikus nyomása a ferrmek ó l é d a t b a v a ló b e n y u lé s a u t á n ( e l e k t r o l i t o s ol->
d á s i t e n z i ó ) .
9.
a "p" i l l . " . p " - n e l e m e g f e l e l ő k o n c e n t r á c i ó
‘T " as ion o l d a t k o n c e n t r á c i ó t e l függő a k t í v v i t ö S i k o e f i c i e n s e .
RT
2 --- In G a z ion normál p o t e n c i á l j a =
o nP
e g y s é g n y i a k t i v i t á s f c = l m e l l e t t i p o t e n c i á l j a
Ha a fém io n c o n c e n t r á c i ó j a v á l t o z i k és a p o t e n c i á l t az io n k o n c e n t r á c i - j á n a k függvényében v i z s g á l j u k , akkor m in r th o g y a y= in x görbe
az o ^c/l
de különösen az x O é r t é k e k n é l m e r e d e k ( d i f f e r e n c i á l h á n y a d o s a
> O ©
az e k v i v a l e n c i a pont köze lében ("fc=0 közelében t e h á t meredek l e s z .
Ha a fémion e o n c e n t r á c o é j é t v á l t o z t a t - j\’ k az ionnak egy o l y a n r e a k c i ó j á v a l , mei v - H e l a k e l e t k e z e t t termék o l d é k o n y s é g a
l e .
i g e n C B e k é l y f o r á k U k u s a n O l d h a t a t l a n ) és a f e l l é p ő r e a k c i ó egv i r á n t i p r a k t i k u s a n t e l j e s ; akkor ele g en dő az i s m e r t m o l a r i t á s u l e c s a pó s z e r r e l t o t r á l n i . ükk o r u g y a n i s az o l d a t hoz a d o t t l e c s a p ó s z e r k o n c e n t r á c i ó j á n a k f ü g g vényében r a j z o l v a f e l az é s z l e l t e l e k t r ó d - p o t e n c i á l o k a t az a e q u i v a l e n c i a p o n t n d l { f c =
0
)p o t e n c i á l u g r á s t é s z l e l ü n k . Ismerve ig y az o l d a t h o z a d o t t l e c s a p o s z e r molszáraát, is m er
j ü k a .-ele a e q u i v a l e n s , i s m e r t t é r f o g a t ú o l datban lé v ő fémionok molszámát i s , ami j e -
l i ® a p o t e n c i o m e t r i k u s t i t r á l á s n á l c é l u n k . ( M e g j e g y z e n d ő , hogy ugyanazon férc
különböző v e g y é rté k ű i o n j a i azonos c o n c e n t r á - - i - m e l l e t t ^ különböző e l e k t r ó d p o t e n c i á l t hoz l é t r e / m e g f e l e l ő o r I d á i é i l l e t ő l e g redu- k á l é s z e r r e l idézv e e l ő i l y e n v e g y é r t é k , v á l t o z á s t , h a s o n l ó p o t e n c i á l u g r á s t é s z l e l ü n k )
C é l s z e r ű p o t e n c i á m é t r i k u s a n t i t r á l n i o l *í'an e s e tekben amikor a q u a n t i t á t i v c s a
p&dék mérése g r a v i m e t r i k u s a n h o s s z a d a lm a s , több egymást zavar ó ion van az o l d a t b a n ( i l y e n k o r a különböző ionnnak különböző u g r á s f e l e l meg) a c i d i m e t r i á s t i t r á l á s n á l , ha a z o l d a t s z í n e s s t b .
A p o t e n c i á l m érésj . .
A p o t e n c i á l m é ré sn é l s z ü k s é g e s egy á l l a n d ó ö s sze h a s -o n lit e p o t e n c i á l , a m e % e l szemben a v á l t o z ó p o t e n c i á l ú e l e k t r ó d po
t e n c i á l v á l t o z á s é t m érjük .
A m é r é s n é l f o n t o s , hogy v aló ban az e l e k t r o m o t o r o s e r ő t m é r j ü k , s nem pe d ig a
k a p o c s f e s z ü l t s é g e t . I t t o l y a n módszer s z ü k s é g e s , amely áram-mentesen mér.
I l y e n a Po g g e n d o r f f é l e m ó d sz e r. Azonbom még s z ü k sé g e s az i s , hogy p o l a r i z á l ó d á s e g y á l t a
lá n ne j ö j j ö n l é t r e , ami p e d i g a p o g g e n d o rf f é l e m ó d sze r n é l az e g y e n sú ly e l é r é s e e l ő t t nem k e r ü l h e t ő e l . I t t c é l s z e r ű e l e k t r o n c s ő
v o l t m é r ő v e l m é r n i.
12.
A z e l e k t r o n c s ő és működése.
Ha vácuuwbán k é t , e l e k t r ó d r a f e s z ü l t 3 ég külö m bséget k a p c s o l u n k , akkor eleg en d ő
na2y f e s z ü l t s é g k ü l ö n b s é g h a t á s á r a e l e k t r o n o k lé p n e k k i a k ath ód b ól és az anódhoz v án do rol nak. Ha a k ath ód o t még m e l e g í t j ü k i s , akkor ez az e l e k t r o n ára mlás már a la c s o n y a b b f e s z ü l t s é g m e l l e t t i s m e g i n d u l. Á m e l e g í t é s t egy
i z z ó s z á l l a l e s z k ö z ö l h e t j ü k l e g c é l s z e r ű b b e n , d e , e l j á r h a t u n k úgy i s , hogy magát az i z z ó s z á l a t v á l a s z t j u k k á t h ó d u l . A l é g ü r e s t é r ben á t h a l a d ó e l e k t r o n o k a t , a mágneses és az elek tr o m o s e r ő v o n a la k ú t j u k b ó l e l t é r í t e n i i • keznek. Az e l e k t r o n c s ö v e k n é l az i z z ó s z á l b ó l k i l é p ő e l e k t r o n o k a t e le k tr o m o s mezővel i r á n y í t j u k , olymódon, hogy u t j u k b a egy harmadik e l e k t r ó d á t h e l y e z ü n k , amely ele k tr o m o s t ö l t é se s z e r i n t , a f e l é j e közeledő e l e k t r o n o k a t ,
többé kevésbbé v o n z z a , vagy t a s z í t j a .
l ó .
Hogy ennek á harmadik e l e k t r ó d á n a k a h a t á s á t f o k o z z u k , l e h e t ő l e g nagy f e l ü l e t e t a - dunk n e k i p l . a z á l t a l , hogy az i z z ó s z á l a t hen- g e r K l á r i i é b a n k ö r ü l f o g j a . Az anód lemez e hen
g e r e n k i v ü l , gyakran s z i n t é n
" i zzó szá l* *
henger alakb an h e l y e z k e d i k e l és i g y k ö r ü l f o g j a a k ö z b e t o l t h a r madik e l e k t r ó d á t a z abban l é v ő i z z ó s z á l l a l e g y ü t t .
Ha a harmadik, a z e l e k t r o n o k v e z é r l i s e r e s z o l g á l ó e l e k t r ó d a f ém lemez b ő i kés zü lne , a-kkor az i z z ó s z á l b ó l k i l é p ő ö s s z e s e l e k t r o n o k b e l e ü t k ö z n é n e k és egy sem j u t h a t n a a k i v ü l l e vő an ódle m ezhez. B z é r t a v e z é r l ő e l e k t r ó d á t , vagy fé m h á ló b ó l k é s z í t i k , vagy vékony f é m s z á l b ó l , amely az i z z ó s z á l a t s p i r á l i s a l a k j á b a n v e s z i k ö r ü l . M iu tá n e k k é n t az i z z ó s z á l k ^ r ü l , mintegy r á c s o t k ép ez , amelynek r é s e i n k e r e s z
t ü l az e l e k t r o n o k az anódlemezhez j u t h a t n a k , a v e z é r l ő e l e k t r ó d á t v e z é r l ő r á c s n a k , vagy r ö
viden r á c s n a k nevezzük.
Ha a v e z é r l ő r á c s n a k különböző e l e k tromos t ö l t é s e k e t adunk, a z á l t a l , hogy k ülön böző f e s z ü l t s é g e k h e z k a p c s o l j u k , ak kor az i z z zó s z é l b ő l k i l é p ő e l e k t r o n o k b ó l t ö b b e t , vagy k ev eseb b et f o g az ané ö lemezhez á t f ngedni , va i s az anódáram erőssége; v á l t o z n i f c g . .
Lássuk c s a k , hogy m ik én t v á l t o z i k az anódáram erő ssé g e a r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z ó sónak h a t á s á r a .
melynek i z z ó s z á l á t “ A" i z z ó t e l e p árama h e v i t i Az a n ó d f e s z ü l t s é g e t , ” B" t e l e ? s z o l g á l t a t j a , mig a r á c s f e s z ü l t s é g e t a "C" t e l e p b ő l v esszü k
15.
e s z ü l t s é g e n u l l a . ühhez k é p e s t a r á c s n a k t e t s z ő l e g e s e n p o z i t í v , vagy n e g a t í v f e s z ü l t # i s é g e t ad h atu n k.
Adjunk a r á c s n a k e l ő s z ö r t í z '/olt f e s z ü l t s é g e t , akkor a z t t a p a s z t a l j u k , hogy i l y e n k o r anódárarn nem f o l y i k . N y o l c V o l t r á c s f e a . ü l t s é g n é l még m in dig nem j e l e z a m i l l i -
V
amperemérő ára m o t, h a t V o l t n á l azo n ban , az
’*UAS müsz e re n kb. o ,1 M i l l i a m p e r e - t o l v a s h a tunk l e . Az anódárain i n t e n z i t á s a négy V o l t n á l 1 M i l l i a m p e r e t , k é t V o l t n á l kb. 2 , 5 M i l l i a m p l r<2-l
és n u l l V o l t n á l 5 I l i l l i a m p ' e r e t é r t e l . Ha r á c s f e s z ü l t s é g e t p o z i t í v irá n y b a n tovább n ö v e l j ü k , akkor az anódárarn. i ; tovább n ö v e k s z i k . M é r é s e k e t az a l a n t i áb ra s z e m l é l t e t i :
, • . »
T jiU v i oram
16.
Hogy a r á c s f e s z ü l t s é g e t t e t s z é s s z e r i n t v á l t o z t a t h a s s u k , **CW t e l e p k é t s a r k á t pe té n - c i o m e t e r r e l h i d a l j u k á t és ennek k a r j á t k ö t
j ü k a r á c s h o z . A r á c s f e s z ü l t s é g é t " f v o l t mérővel m é r j ü k , mig az anódáram i n t e n s i t á s á t
"MA* mi I l i amperemére) j e l z i .
A m é r é s t úgy v é g e z z ü k , h o g y . k ü l ö n böző r á c s f e s z ü i t s é g e k n é l l e o l v a s s u k az anód
áram é r t é s k é t , hogy az eredményről á t t e k i n t hető' képet n y e r j ü n k , a l e o l v a s o t t r á c s f e s z ü l s é g és anódáram ér t é k á k a t k o o r d i n á t a rendsze r a j zo Í j u k .
I
Megjegyzendő , hogy úgy a r á c s , m in t a z an ó dle 'WáStyféz** f e s z ü l t s é g é t , m in d i g az
i z z ó s z á l n e g a t í v v é g é h e z , m in t n u l l p o n t h o z v i s z o n y í t
j u k . Ha t e h á t a r á c s o t az
volt
i z z ó s z á l n e g a t í v v é g é v e l k ö t j ü k ö s s z e , akkor ennek
' A n y e r t görbe az e l e k t r o n c s ő ancdáram g ö r b é j e , vagy k a r a k t e r i s z t i k á j a .
A görbe e l e i n t e l a s s a n , és g ö r b ü lv e j e m e l k e d i k , m in t l á t h a t ó , ez u tá n k ö v e t k e z i k
egy meredeken f ö l f e l é h a la d ó egyenes r é s z , ariely f e l ü l is m ét l e g ö r b ü l és b iz o n y o s p a s i é i 7 r á c s f e s z ü l t s é g n é l / j e l e n e s e t b e n 8 V o l t n ál/ v i s s z i n t e s e n f o l y t a t ó d ó eg yenesben vég
z ő d i k . A k a r a k t e r i s z t i k a t e h á t , három r é s z b ő l á l l ;
17.
1 . / Az a l s ó g ö r b ü l e t b ő l , a m ely et a l s ó könyöknek nevez az i r o d a i o n .
2 . / A meredek egyenes r é s z b ő l , amely az a l s ó és f e l s ő g ö r b ü l e t e t ö s s z e k ö t i és vé
g ü l
, ó . / A f e l s ő g ö r b ü l e t b ő l ( f e l s ő kö- nyö k } .
A f e l s ő g ö r b ü l e t e n t ú l , e t e s r é s z t l á t u n k , ez a z t j e l e n t i , nőd aram a r á c s f e s z ü l t s é g p o s i t i v
gy v i s s z i ' ^ g y az a - irán y b a n
n ;
v a ló t o v á b b i e l t o l ó d á s á n á l se n n ö v e k s z i k . A f e l s ő h a t á r i j a t e l i t é s i árain s z a b j a meg,
■amikor i s az i z z ó s z ó l á l t a l t e r m e l t ö s s z e s e l e k t r o n o k számát éppen úgy nem l e h e t a r á c s - f e s z ü l t s é g n e v e l é s é v e l f o k o z n i , min t az ancd- áram n ö v e l é s é v e l (ehhez az i z z ó s z á l h ő f o k á t k e l l e n e n ö v e l n ü n k , mely e s e t b e n az a k t í v anys e l e k t r o n e m m i s s i o j a f o k o z ó d i k ) .
g
A j e l e n s é g m agy a rázata a k ö v e tk e z ő : az i z z ó s z á l b ó l ( k a th ó d b ó l) e l e k t r o n o k lé p n ek ki a hő h a t á s á r a , melyek f e l h ő k é n t v e s z i k k ö r ü l a k ath ód o t és minthogy n e g a t í v t ö l t é sűé 1c,megakadályozzák a t o v á b b i e l e k t r o n o k n a k a k ath ód b ól való k i l é p é s é t . A p o s i t i v anód- f e s z ü l t s é g h a t á s á r a a z o n b a n ,- ezek a f e l h ő e- l e k t r ó n o k a f e s z ü l t s é g t ő l fü g g ő e n különböző s e b e s s é g g e l e l r e p ü l n e k a káthód k ö r é b ő l , a p o s i t i v t ö l t é s ű a n ó d r a . í g y a- k ath ó d b ó l u j a b l
i
e l e k t r o n o k < i l é p é s e váli-c l e h e t ő v é .
Ha most a r á c s s z e r e p é t i s fic?vp_ 1
emmel k í s é r j ü k , akkor a következő e s e t e k l e - s t s é g e s e k :
1 . ) 151 ég n a g y , de as a n ó d f e s z ü l t - é g n é l lé n y e g e s e n k i s e b b , n e g a t í v r á c s f e s z ü l t - -
e rac£)
|é g k ö v e t k e z t é b e n , - m in thogy ^az an ó dn ál kö-
'
telebb van a kathódhoz- képes Ele ktr om os töl-- l é s é v e l (i l l e t ő l e g t e r é v e l a k a th o d b ó l az anód
Í
e l é in duló e l e k t r o n o k a t v ásszataso tan i a.ka- hódra, t e h á t az anódátam a n u l l á v a l e g y e n l ő . sökkentve a n e g a t í v f e s z ü l t s é g e t egyre t*bb j i l e k t r o n képes á t r e p ü l n i a r á c s r é s e i n . ü Hz azi-lsó k ö m ö k .
2 . ) Tovább csök k en tv e a n e g a t í v j r á c s f e s z ü l t s é g e t , egyre n ö v e k s z i k az anódáram,
fia nera kap cso lu n k semmiféle f e s z ü l t s é g e t a ka- thód és a r á c s k ö zé, akkor a c sö v ü n k , m in t k é t B l e k t r ó d á s c s á működik, ( f o n t o s a b b a n : ha a pács szabadon van, akkor r a j t a az e l e k t r o n o k
•egy r é s z e n e g a t í v t ö l t é s t l é t e s í t , t e h á t a. ka trióddal kötendő ö s s z e . ) P o s i t i v f e s z ü l t s é g
19.
— ~ ~ ! n a t a s a r a , a r á c s maga i s g y o r s í t és jsmiatt nov q í í sz í íc az anódáram. M in thogy a r á c s maga, p o s i t i v , az anódon k í v ü l e r r e i s r e p ü l n e k e l e k t r o n o k és f e l l é p a rá c sá ra m . E z az egyene
20 .
s z á r .
tovább növelve a r á c s f e s z ü l t é á g e t a t anódáram nem növekedik a v é g t e l e n s é g i g , mert a k á t h ó d r ó l v a ló e l e k t r o n k i l é p é s v é g e s , az
anódáramnak h a t á r t szab a kathőd e l e k t r o n ki b o c s á j t ó k é p e s s é g .
A k a r a k t e r i s z t i k a mérése k özien az
■inód f e s z ü l t s é g e t nem v á l t o z t a t j u k . A mé~
l 8 ®t M e g i s m é t e l t ü k különböző f e s z ü l t s é g rnel~
I s t t , e l ő s z ö r lOO 7 a n ó d f e s z ü l t s é g e t v e t t ü n k , majd 150 / , majd e l v é g e z t ü k a m é r é s t 50 Y
21.
Az ábrán f e l v á z o l v a a k a p o t t ered**
f é n y e k e t , l a t h a t j u k a z t , hogy az eg yes -karak
t e r i s z t i k á k egymássa l párhuzamosan h e l y e z k e d nek e l . M i n é l nagyobb anódfesz ü l t s é g e t a l k a l mazunk, a k a r a k t e r i s z t i k a , a n n á l inkább b a l r a
t o l ó d i k e l . E z v árh ató i s , mert nagyobb anód- f e s z ű l t s é g m e l l e t t , nagyobb r á e s f e s z ü l t s é g s z ü k s é g e s , hegv az anódáramot m e g s z ü n te s s ü k . Az ö s s z e s k a r a k t e r i s z t i k á k f e l s ő könyöke - egy b i z o n y o s p o s i t i v r á c s f e s z ü l t s é g e n a l u l és Ggy b iz o n y o s a n ó d f e s s ü l t s é g e n f e l ü l - egyma- g a s s á g b a n - v a n , ami a n n y i t j e l e n t , bog; a t e l i -
t e s i áram, minden e se tb e n ugyanaz és .az ano'd- -^e s z ü l t s é g t ő i n ag y jáb an f ü g g e t l e n .
Az e l e k t r o n c s ő ele k tr o m o s m é r e t e i a k a r a k t e r i s z t i k a i l l . a különböző a n ó d f e a . ü l - r e g e k n é l - m é r t k a r a k t e r i s z t i k á k n y a l á b j a tű k- r ö z i v i s s z a . ^ különböző e le k tr o m o s m é r e te k e t
ism ern i k e l l , ha egy b iz o n y o s c s ö v e t h a s z n á l ni a k a r u n k , vagy ha Különböze c söv ek k ö r ü l
22
M*
M e g f e l e l ő t a k a r u n k v á l a s z t a n i .
■Ja cső r á c s á n a k f e s z ü l t s é g e t b izo n y o s
^ l é k k e l m e g v á lto z t a to m , akkor az anodáram i s j N g v a l t o z i k b izo n y o s é r t é k k e l .
Á l t a l á b a n : I l i n é l nagyobb anjpd áram v á l t o z á s t id é z e l ő ugyanaz a r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z á s , a n n a i nagyobb e r ő s i t é s t é r h e te k «=1
Ife /
Az ábrán k ét cső k a r a k t e r i s z t i k á j á t l á t j u k . Ha r á c s f e s z ü l t s é g e t 2
*■ v o l t r ó l n v o l t r a v s l - 1 t s z tatom , ak k or a I I .
0 görbe s z e r i n t az em is z-
Z Í ° ^ ~'i 1 Ü a m p e r r ő l 3 m i l l i a m p e r r e f o g f e l -
"ö ic n i, v ag y is 3-2=1 m A - r e l n ö v e k s z i k . A z I . l g ő r b é n é l u g y a n i l y e n r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z á s - j 1 2 &K” r<51 5 m A - r e em elk edik az anédéram ,
t e h a t an^dáram n övek edést j e l e n t . U nagyobb óramnü ve kedés a r a jz o n abban n y i : jVánul hogy az I k a r a k t e r i s z t i k a m ered ek eb b /
-» -t
2 r/
m i n t a I I . g ö r b e . I l y e n értele m ben a k a r a k t e r i s z t i k a m e r e d e k s é g é r ő l b e s z é l h e t ü n k és P z t számszerűen m e g h a t á r o z h a t j u k , ha meg
á l l a p í t j u k hogy b iz o n y o s r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z á s n á l 1 1 1 .r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z á s n a k mi
lyen anódáram v á l t o z á s f e l e l meg. Az a n í d á - ram vá l t ó z á s és a r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z á s v i s z o n y a d e f i n i á l j a a m ered ek ség et
d J S = --- a
d Br
Az e l s ő g ö r b é n é l 2 v o l t r á c s f e s z ü l t ség v á l t o z á s n a k 3 m A anédáram v á l t o z á s f e l '•'tg. Eze k s z e r á n t a görbe m eredeksége:
1
3 mA 3
“ ---" = — m A/volt = 1*5 A / v o l t
á v o l t 2
A I I . g ö r b é n é l 2 v o l t r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z á s az anódáramot c s a k 1 m A - r e l nö
v e l t e
Ennek .e r e d e k s é g e t e h á t 1 mA
= mA/volt = 0 . 5 mA/volt 2 v o l t 2
Hasonló e l j á r á s a i b á r m e l y c s ő k a r a k t e r i s z t i k a m eredek ség ét k i s z á m í t h a t j u k .
S z ü k s é g e s még a cső b e l s ő e l l e n á l l á s i t i s i s m e r n i , e z t a következóképpen hátáé r o z h a t j u k meg.
Az a n c - ő f e s z ü l t s é g e t b e á l l í t j u k p l . lo o v o l t r a és egy b i z o n y o s r á c s f e s z ü l t s é g n é l le m é rjü k az anódgramot.
Az ábrán ÍOO v o l t andd- f e s z ü l t s é g n é l és 0 v o l t r á c s f e s z ü l t s é g n é l 10 mA;
naódár&mot mértünk.
Ha most x z c n ó d f e s z ü l t - s é g e t nőve i j ü k , akkor az anódáram i s n ö v e k s z i k . Az ábrán 150 v o l t anód f e s z ü l t s é g n e k 15 mA f e l e l meg. Miközben t e h á t
25
Az ábrán 5 0 , io n és 150 v o l t a n ó d f e s z v l t s é g n é l mért kar&k K r i s z t i k é t l é t ü n k lOO v o l t a n á d f e s z ü l t s é g n é l és O v o l t r á c s f e s z ü l t s é g n é l 10 mA anéd , ~ trainot fogunk é s z l e l n i .
**ívot)Ha a z a n ó d f e a z ü I t s é g e t 15 0 v o l t r a
*
e m e l j ü k , akkor az anédáram 15 mA-re f o g eme 1- k e d n i * az a n ó d f e s z ü - U s t g és a r á c s f e s z ü l t Seg h a t a s a t ös szem érjük meg k i s e k r e I b e t j ü k az a n o d f e s z ü l t s é g f e l e m e l é s e á l t a l l é t e s í t e t t a«
a g a r a m n övekedést a r á c s f e s z ü l t s é g m e g f e l e l ő b e á l l í t á s á v a l k i e g y e n l í t e n i , v a g y i s a r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z t a t á s á v a l az anődáramot a d d i g v á l t o z t a t j u k ( c s ö k k e n t j ü k é i g az e r e d e t i , i o n v o l t a n ó d f e s z ü l t s é g g e l mért anédáram ism ét h e l y r e á l l .
A f e n t i á b ra s z e r i n t 150 v o l t anéd- í e s z e n t s é g n é l akkor kapuik 10 mA anádáramot ha a r á c s f e s z ü l t s é g e t 5 v o l t r a d m * - ,5 v o x t r a a l l i t j u i f . ebbö!
26
a z anődáraroot 50 v o l t t a l n ö v e l t ü k , az anódáran 5 üiA-rel n ö v e k e d e t t é b ő l d e f i n í c i ó képpen se 2 hat gr ó z h a t j u k a oelso cső e l l e n á l l á s t .
J .e le n e s e t b e n a cső e l l e n á l l á s a :
50 v o l t 50 v o l t 50000 v o l t
—————— , — __ — lo , OOOt!
c . ' ohm.
5 mA ^ o . oo 5 A 5 a
A cső b e l s ő e l l e n á l l á s a t e h á t az anód- f e s z ü l t s é g v á l t o z á s b a k és á z ennek m e g f e l e l ő anodáram v á l t o z á s n a k há n y a d o sá v a l e g y e n l ő . U=
Az ane-dáram n a g y s á g a , a r á c s f e s í t i l t s ég és az a n ő d f e s z ü l t s é g e g y ü t t e s h a t á s á t ó l f ü g g . I d d i g ha a r á c s f e s z ü l t s é g e t v á l t o z t a t t u k , az
a n ó d f e s z ü l t s é g e t á l l a n d ó é r t é k e n t a r t o t t u k és f o r d í t v a , á l l a n d ó r á c s f e s z ü l t s é g m e l l e t t v á l - I t o z t a t t u k az a n ó d f e s z ü l t s e g e t .
M i v e l azonban az e l e k t r o n c s ő g y a k o r l a t i a l k a l m a z á s á n á l úgy a r á c s f e s z ü l t s é g , j m in t az a n ő d f e s z ü l t s é g á l l a n d ó a n v á l t o z i k
j
s z ü k s é g e s e k é t h a t á s egymáshoz való v i s z o n y á t meghatároznunk.
2 7
.
-te!tót a z t t ó t j u k . M g , ha az anédfe e z ü l t - 3e g e t 100 7 - r ó l 150 7 - r a e m e l j ü k , akkor annek l á t á s á t a z á l t a l e l l e n s u l y p z z u k , hogy az ere d’
a e t l 0 ’ • rá ű a f' ? a z t t l t s é g e t 5 v o l t r a v á l t o z - t a t j u k
íjZ es?etfcen te iiá t a z a n ó d f e s z i i l t s é g - 50 7’ m a l Tald n e v e lé s é t / lo o v o l t r ó l
•0 v o lt r a / .5 v o l t r a c s f e s z ü l t s é g csíik k e n té s S e l / 0 T0lt1-41 5 » o l t r a / e l l e n s ú l y o z t u k .
v a g y i s 5 v o l t r á c s f e s z ü l t s é g v á l t o z á s az unod áramot u gy an o ly an mértékben v á l t o z t a ' ,
tó meg. m in t 50 v o l t a n á d f e s z ü l t s é g v á l t o z á s ' E z t » t ó m . z e r t t l . g i s k i f e j e z h e t j ü k , meg k e l l u g y a n i s á l l a p i ta n u n k , hogy az anádlemez a rác so n k e r e s z t ü l b e f o l y á s o l j a az i z z ó s z á l t ó l k i l é p ő e l e k t r o n o k a t , t e h á t a ráoson ke
r e s z t ü l m in t e g s á t h a t , a r á c s h o z v i s z o n y í t o t t t a t á s á t az irodalomban á t h a t á s n a k n e v e z i * .
^ £ há t a z a t iia tá s :
5 T o l t 1
50 v o l t 10
Az á t h a t á s t s z á za lé k o kbar. ■?*»w *' ■ u ^ *-J *— ^;i. >_•v X «
í n % á t t e t á a » « y l t j e l e n t , hogy b iz o n y s a « - n v d f e s z U l t s é g v á l t o z á s s a l
10
j ^ t é r h e t j ü k e l annak az andddraa v á lt o z á s n a k , a m e ly e t hazon -14 V á lt o z á s id é z e l ő . V a g y is a r é c s h a t a s l o - e z e r o lya n e r ő s . m in t az a n c d le -
“ * * * • A * á t h a t “ • » * » « azon s z ü k sé g e s r á c s H l anóid f e s z ü l t ség v á l t o z t a t á s h á n y a d o s á v a l ,
“ “ in e k s e g í t s é g é v e l azonos anOdáran. v á l t ó - z a 3 t tudunk e l ő i d é z n i
d E ií =:
d E <v
Tehát f e n n á l l a d e f i n í c i ó k a l a p j á n 1> R 3 = i .
Ö s s z e f o g l a l á s :
r ö v i d e n ö s s z e f o g l a l v a a z e l e k t r o n c e
^5'a n e l l e n á l l á s , mel* m e g v á l t o z t a t h a t ó a f e s z ü l t s é g é v e l ' n e g e t i v 9 r á c s e s e t é n
* * e l e k t r o n o k a t t a s z í t v a a z e l l e n á l l á s nö~
^ k s z i k . p o z i t i v r á c s e s e t é n az e l l € n á l l a e ^
29.
■nnthogy könnyeién mehetnek á t a z e l e k t r o n o k a k a t ó d r ó l az an ó dra) és l g ; á l l a n d ó a n ó f e s z t t l t s e g hatóa&ra k i ' l í n b t s ó H e l l e n á l l á s h a t á s é r a kül önböző áram lé p f e l .
E setü nkben "A" 03dvet á l l a n d ó a n n a g * t i , r á c s í t s z ü l t e é g g e l < l , l g o z t a t j u k { n e h o g y r á c . Stam l é p j e n f e l , ami m á s s z á v a l a z t j e l e n t i . I s g ; nem e l e k t r o m o t o r r é í r S t , hanem k a p o c s f e ó e z & l t e e g e t mérünk) és mérjük az ancdéram v á i t o z z á s t a v á l t o z ó r á c s f e s z l i l t s é g f ü g g v é n y e k é n t .
A r e c c f e s z ü l t s é g - anédáram B s s z e f ü g -
* * C“ k a ^ t e r i s z t i k a egyenes s z a k a s z á n U n e á r 4 3 - W a r é “ t a f e l l é p d p o t e n c i á l o k ( i l . I s t ő l e g a h a s z n a i t r á c s f e s z ü l t s é g e k ) n v o l t - - h j A r o z e l i é r t é k e k , e z é r t c é l s z e r ű a r e n d e l
é s r e á l l ó legnagyobb a n c d f e s z ü l t e é g g e i h 6 e í * ° TO lt * » « « r a c s f e s z I t s é g sac.ka.3a már a kara Írté ^ i s z t i lm■t-z.„iíca egyenes r é s z e l 9 ¥.
Ti ,0 30 t 2 ffaOH = TiO(OH)-+ Ha 30
4 2 2 4
a r e a k c i ó i g e n m e g f e l e l ő lenne d e , minthogy e l e k t r ó d u l szo lg áló - fém T i nem v o l t b e s z e r e z hető a t i t á n h o z le g k ö z e l e b b á l l - fém i o n ,
* « *
az Fe m e g h a t á r o z á s á t v é g e t t ü k e l . U g y a n i s :
Fe(NO) +3 Ha OH = Fe (CH ) -r3HaNO
3 3 3
a k i v á l ó Fe(OH) m e g h a t á r o z á s á t azonban nem 3
g r a v i m e t r i k u s a n , hanem p o t e n c i o m e t r i k u s a n
^ ''S-Í-C a e h u i v a l e n s ITaOH m é r é s é v e l v égeztü k Ö s s z e h a s o n l í t ó e l e k t r ó d u l
A g fAgGl/AgC 1 t e l í t e t t HaQl e l e k t r ó d o t h a s z n á l t u n k , a m ásik e l e k t r ó d o n isme-
* • *
r é t i é n Fé ion ta rta lm ú- o l d a t b a merülő Fe fém e l e k t r ó d o t h a s z n á l t u n k .
A k a p c s o l á s i v á z l a t a m ásik o l d a l o n iévő ábrán van f e l t ü n t e s s
OtJrin •
Sal'/anometer árammentességé b i z o n y í t o t t a Hogy a meredő elem áramot nem t e r m e l . A G galv anom éte r c é l s z e r ű m é r é s h a t á r á t az R v á l
t o z t a t h a t ó e l l e n á l l á s a i (50/tf á l l í t o t t u k b e . minden mérés e l ő t t ás u tán a k a p c s o l ó t a 1.
H e l y i é i b e hozzuk hogy az an&dp otlo á l l a n d ó f e d z ü l t s é g é t ü l . a f e l l é p ő áram (anódáram) á l l a n d ó s á g á t k o n t r o l á l j u k , majd a 2 h e l y z e tbeji r“e r j ü k a t é a n l e g e s an d á r a m o t.P e rsz e a ^ n t ö t mindig úgy á l l í t j u k be hogy. végeredményben á l l a n d ó le g y e n az anááram az 1. h e l y z e t b e n i l l e t ő l e g az ennek m e g f e l e l ő a n ó d f e s z ü l t s é g í az i n g a d o zá s okát u g y a n i s nem a cső vek egye n e t l e n '‘ o l g í z á s a í ' ^ a n t d p é t l é b a n eg y e n ir sín y i t , U h á l é z a t l v á lt ó á r a m f e s z ü l t s é g i n g a d é z é s a o k o z t a . )
A mérés e l ő t t l e g a l á b b 10-15 p e r c i g d o l g o z t a t j u k a c s ö v e t , hoHy működése e g y e n l e t l e g y e n . A z Ö s s z e á l l í t o t t e l e k t r ó d ,1c
«a. ZfWtéa,
utén a gumicsBvdn b e f ú j v a a z S s s z e M M oa6
•^•egte L j i k f o l y a d é k k a l .
Hogy az á t á r a n l á s a le h e t ő lé g e t e k é - Ij'ebb le g y e n egy gumi s z o r i t l v a l a gum it e i s z o r i t j u k .
Az Fe e le k t r ó d c sa k ak k or j e l d e f i n i a l t , ha a fo ly a d é k e g y e n le t e s k o n c e n t r á c ió j ú le n fte , a m it á lla n d ó k e v e r é s s e l le h e t ö l é r n i , ( c é l s z e r ű l e t t voln a magát az e le k tr o d o t ke v e r ő ü l f e l h a s z n á l n i ( mert e z t nem te h e t t iik f t e c h n i k a i okok m i a t t ) m e g le h e tő s nag;y stó rd d á s o k v o lt a k é s z l e l h e t ő k .
Fon tos a c s ő v o ltm é te r e g y e n le t e s ü- Z€»’ ín c k ( i l l . az á ll a n d ó f e s z ü l t s é g ű árarn-
^ ° r r á s b i z t é s i t ó s a .
A m esé se k n é l a le o lv a s á s e l ő t t , ha tus
®a Ivánomé té r r é 1 do lgo zun k f o n t o s , hogy a S a lv a n ó m é te r t enyhén m egk o p ogtassu k , nehogy a m echanikus s ú r ló d á s m i a t t r o s s z h e ly e n áH
Jon «e g a m u ta tó .
ccm 0
1 2 5 4 5 76 8 y lo
7.
45 4 5 . 1 4 5 . 3 4 6 . 9 4 7 . 0 4 7 . 1 4 7 . 5 4 7 . 5 4 7 . 5 4 7 . 5 4 7 . 5
A b ü r e t t é b a hely eztem e l
"a z i s m e r e t l e n töménységű"
Fe (ifo } old*; t ó t és a 3 3
t i t r á l é edénybe p e d i g a o . 5 n nátr dum hidro xid o?- d a t o t , igy végezve, a t i t r á - l é s t .
35
I I . ( á b r a )
«ű <0 D ^3 >3 CTi ^ o: O O Oí M CJ3nü n
3 6
.
Szárai t á s : 0.00 5 mól JTaOH
o . oo5
•--- mól Fe(NOj
£ . 5 ccrn Fe (NO } o l d a t = 5 3
3
1 .6 9 8 9 * - 1 0 .9 2 9 4 2 Ö . 76935 - 1 0 .5 8 8 2
3 2 . 5 ccm
1000ccrn.
--- 5-
O .O 0 5 mól 3
X
A — 0 .5 8 8 2 a k a p o t t u. 3 . 5
ere d m én y 0 .5 8 8 2 m ó l . o l d a t n a k f e l e l m eg.
A t i tán te t r a c l o r i d e l ő e l l i t á sa „
A t i t á n t e t r a c l o r i d e l ő á l l í t á s á n á l k i i n d u l á s i a n y ag k én t t i t á n d i o x i d o t és s z e n e t hasz n á l t a m . e z e n a keverék en magas hőm é rsék le ten e l é r g á z t vezettem k e r e s z t ü l . H á g j o n nagy gon dó t k e l l f o r d i t á n i a r r a , h o g y a l e v e g ő t t e l j e sen k iű z z ü k a k é s z ü l é k b ő l . m á s r é s z t p e d i g arra.
a d ó r g á z t m e g f e l e l ő e n k i s z á r í t s u k .
Abban az e s e t b e n , h a a e l é r gáz nedves a k e l e t k e z t t t t i t a n t e t r a c l o r i d r e a k c i ó b a lé p a v i z z e l és TiCl^.SHj-G ke le t ke z i k , m e l y mind
j á r t eltörni a cső v e t , s e z á l t a l z a v a r o k a t i«
déz e l ő . I l y e n e s e t b e n nem kapunk m e g f e l e l ő til tán te t r a c l o r i do t , i i l e tő le g a nyert' termék nem f o l y a d é k .
Tlnnél az e l ő á l l í t á s n á l ig e n magas h ő r e , l e g a l á b b IOOO ű~ra van s z í ..: s é g , h o g y t e l j e s e n es t ö k é l e t e s e n végbemenjen a r e a k c i ó .
3 8
.
l i t e r i magas e l ő á l l í t á s a meglehetős nagy ne bézs égek: be ü t k ö z i k , e z é r t v a l a m i l y e n más Hódon t ö r t é n ő e l ő á l l í t á s v á l t sz ü k séges-
TP»r‘Sy i g e n jé nőd s z e m e k b i z o n y u l t a Kn- - n e k , m in t k a t a l i z á t o r n a k a f e l h a s z n á l á s a , u g y a n ié Mn j e l e n l é t é b e n a r e a k c i é már 450 C o on i s j ó k i t e r m e l é s m e l l e t t végbemegy, a ké
s z ü l é k , melyben a g y á r t á s t végezzük a k ö v e t kező ö s s z e á l l í t á s ú . -
J 7K
A r e a k c i ó t a " c " j e l z é s ű é g e t ő c s c * ben j á t s z a t j u k l e . I t t h e l y e z z ü k e l a szénnek t i t á n d i o x i d n a k és a 2:n-nak a k e v e r é k é t
»
g r . -
39.
t i t é n d i o x i d e s e t é n o . o á g . M n -t h a sz n á lu n k f e l m in t k a t a l i z á t o r . )
A t i t á n d i o x i d o t a j á n l a t o s e l ő b b f a s z é n n é l o l a j j a l ö s sz e k e v e rv e k i i z z i t & n i . T ö k é l e t e s k i i z z i t á s u ten a csőben h e l y e z z ü k e l . A c s ő v e t 450°ű~ra m e l e g í t j ü k f e l , { Pelme-
l e g i l é s r e a z E r d é l y i é3 Szabd f é l e e le k trom os kemencét h a s z n á l t a m . )A f e l m e l e g e d é s u t á n meg i n d í t j u k a e l é r á r a m o t.A e l é r kénsavas mosón - a t ö k é l e t e s s z á r í t á s v é g e t t - k é t C a C l , , - o s csövön h a la d á t a re a k c i ó térbe . a h o l a e l ő r o - ződás végbemegy.A g a z a l a k u t i t á n t e t r a c l o r i d b e l e j u t a z " a M hűtőbe . a h o l c o n d e n s a l^ d ik és az a l u l Lévő f r a k c i ó n á l © lombikba g y ű l i k ősz 3 z e .
A k a p o t t t i t á n t e t r a c l o r i d nagy m e n n y i ségű d ó r t t a r t a l m a z . e t t ő l úgy s z a b a d í t h a t j u k meg,hogy fém h i g a n n y a l r á z z u k * s s z e .
E s e t l e g t a r t a l m a z h a t még vas s z e n y - n y e z e s t i s (ebben az e s e t b e n az o l d a t s á r g á s
s z i n e ad f e I v i l á g o s i t & s t a vas s z e n n y e z é s r ő l A vas s z e n n y e z é s t a ná triunanaIgém re 1 v a ló d e s z t i H á l á s s a l k ' ú sz ő b ó lh e tiv k k i .
A kérd és most a z , h o g y a An m in t k a t a l i z á t o r mennyiben b e f o l y á s o l j a a t i t e n te rác l ó r i d e l ő á l l í t á s á t , i l l e t ő l e g ennek k e l e t k e z e s é t t i t á n d i o x i d , s z é n és e l é r j e l e n l é t é b e n .
ű r r e a kérd és re a f e l e l e t , t 'a /.
P a m f i l o v , A . S . Chudjakov és E . 6. S t a n d é i ad
t á k meg. A h ő m é s r s é k l e t e t v á l t o z t a t v a és a k a p o t t é r t é k e k e t a g r a f i k o n o n f e l t ü n t e t v e :
41
A z I . áb ra szépen s z e m l é l t e t i a l a csonyabb hőfokon Kn k a t a l i z á t o r j e l e n l é t é b e * ! a t i t á n d i o x i d á t a l a k u l á s á t Az "a * gdrbe a
t i t á d d i o x i d á t a l a k u l á s á t a z e m l á l t e t i s a nb"
a C l á t a l a k u l á s á t , j
A I I , á b ra k a t a l i z á t o r n é l k ü l i f o ly a m a to t szemlé I t a t .
Az a d a t o k t á b l á z a t b a f o g l a l v a :
l í r . 0 t G
TiO mara- 2
dék gr-r - b ar ..
Tio
2 C l . származó ka ^,-ban
A f e l h e s : ; n á l t C l
%ban k i f e j e z v e .
1. 350 10.12 4 9 . 4 4 6 .2
2 . 380 6.78 6 6 . 1 . 6 1 .3
3 . 400 6 .0 0 7 0 .0 6 5 .1
4 . 420 5.95 70.3 66. '
3
5. 450 6 . 6 0 6 7 .0 6 2 .2 ___ i
6. 520 8 .0 0 6 0 .0 65.9
7. 650 12.00 4 0 .0 3 7 .3
4 2 .
A v i z s g á l a t o t to vább f o l y t a t v a , s most a z e l t e l t i d ő t véve f i g y e l e m b e , a2 a d a
t o k a t t á b l á z a t b a n f e l t ü n t e t v e :
Sír. Idő
cTi oA mar a
ék gr-bar G l o r o z - t t
Tio^ ;l-ban E l f ü s t ö l t C l %- bán
1. ' 4 7. C 6 5 .0 90.8
2 . 5 4 . P 7 6 .0 8 4 .4
3 . 6 5 . 4 8 3 .0 79. 1
4 . 7. 1 .6 4 91.8 73.3
5. 8 0 . 6 9 7 .0 6 8 .0
6 . 9 .5 0 . 4 9 8 .0 5 7 .9
” A" k i t e r m e l é s a t i t á n d i o x i d r a , " B " k i t e r m e l é s a C l - r á .
43 .
A c l ó r o z á s d & t a i t f e l t ü n t e t v e abban az e s e t b e n ha Kn k a t a l i z á t o r t nem h a s z n á l t u n k
l í r . 0
t Tio mara
dék g r .2
C l - z o t t TiO
5 - b a n . ík i f ü s t d t C 1 /.-bán.
1. 350 1 ?. 2 14.0 — 1 *7 » orA
o** « 450 16.6 17.0 1 6 .0
ó *
550. 15.8 2 0 .9 19.9
4. 650. 14.2 2 9 .0 2 7 .1
M in d e ze k b ő l fcejfrát l á t h a t ó , hogy a Mn a k i t e r m e l é s t mennyire b e f o l y á s o l j a . 3 m ódszern él az a h i b a , hogy magát a d ó r o z á s t - ha j ó k i t e r m e l é s t akarunk- ho sszú i d e i g
n y o lc i l l e t v e k i l e n c ó r á i g k e l l f o l y t a t n i , K . Renz m in t j ó és g y o rs t i t á n t e r a - c l o r i d e l ő á l l í t á s t a j á n l j a a c lo r o f o r m o s m ó d s z e r t ,
A r e a k c i ó e g y e n l e t :
TiO + 2 = T i C l + 2GO -t- 2HC1.
2 § 4
/
44.
Ebben az e s e t b e n úgy j á r u n k e l , h o g y a t i t á n d i o x i d o t enyhén vörös i z z á s r a h e v í t j ü k és f e l e t t e a c h lo r o f o r m g é z e i t v e z e t j ü k
&t,araikor i s a f e n n t i r e a k c i ó e g y e n l e t é r t e l mében j á t s z ó d i k le a r e a k c i ó . A h a s z n á l a t o s
w 0
ho i t t i s 450 £ k ö r ü l v a n .A r e a k c i ó hasonló M-don vég ezhető e l a s z é n t e t r a c l ó r i d d a l i s . Bemarcay s z e r i n t ez a legkényelm esebb mcd a
t i t á n t e t r a c l o r i d e l ő á l l i t a s á r a .
A c h lo r o f o r m o s m ódszern él a k a p o t t t i t á n t e t r a c l o r i d m e l l e t t IIC1 és még á t nem a l a k u l t c h lo r o f o r m >is va.n je l e n . . F e l m e r ü l t a kérdés .hogyan le h e t n e a k i t e r m e l é s t f o k o z n i , s c s ö k k e n t e n i az a t nem a l a k u l t c h lo r o f o r m m e n n y is é g é t
Ez u t ó b b i kérdés gyorsan megoldó
d o t t , u g y a n i s a c b l o r o f o r m o t csepp en tő t ö l c s é r be v i t t e m . Innen a r á n y l a g l a s s a n c s e p e g t e t t e m e£y f r a k c i o n á l ó lombik ba.A f i a k c i o n é l ó lom
b ik b a n a f e l ü l e t n ö v e l é s é r e ü v e g g y a p o t o t he
ly ezte m e l .
45.
A lombik m e l e g í t é s é t v í z f ü r d ő v e l végeztem
Ilymrdon t e h á t s i k e r ü l t elérnem a z t , hogy a r á n y l a g c s e k é l y v o l t a e e a k c i o b a nem l é p e t t c l o r o f o r m m en n y iség e.
A k i t e r m e l é s t ö k é l e t e s í t é s é r e f e l h a s z n á lt a m a Mn, m in t k a t a l i i á t a r t , I l y e n körülmények m e l l e t t az e l ő b b i 25/W- o z k i to r - r.«= l é s h s l y e t i 4 ? e . _ -i^ n
k i t e r m e l é s t s i k e r ü l t e l é r n i t e r m e s z e U *zn a k i t e r m e l é s a n y ers t i t á n t e r a c l o r i d r a v o n a t
k o z i k )
Az e l j á r á s lényege a z , tjogy a t i t á n d i o r i d ó t 0 . 0 2 g r . K n - a l k e v e r j ü k , f e l h e v i t j ü k
o
400-500 0 - r a és enyhe aramban
4 ő .
c l o r o f o r m o t vezettem r a j t a k e r e s z t ü l .
A k e l e t k e z e t t t i t á n t e t r a c l o r i d o t h é b é r c s ö - v e k k e l ö s s z e k ö t ö t t 71 t t - lom b ik ák b a fogtam f e l . A lombik okat a j á n l a t o s v o l t só és j é g ke ver eke v e i h ű t e n i , hogy a con den zá ló dés t ö k é l e t e s e b b l e g y e n . A k a p o t t t i tán te t r a c l ó r i d , t dó t többsz ör d e s z t i l l á l t a m t i s z t í t á s c é l j á b ó l
Annak e l l e n é r e , hogy a k i t e r m e l é s a z ez e l ő t t i s m e r t e t e t t m ódszer nél jo b b mégis ez u t ó b b i módszert h a szn ált a m f e l a g y á r t á s n á l , mert gyorsn ak és i g e n e g y s z e r ű nek b i z o n y u l t e g y r é s z t , m á r r - z 2t p e d i g a
k é s z ü l ő k e t b e k a p c s o l á s utá n nyugodtan magára 1 l e h e t h a g y n i .
Ha a g y á r t á s t s o k á i g v e z e t j ü k . e l ő f o r d u l a z , hogy a cső melyben a t i t t n d i o x i d i z z i t á s á t i l l e t ő l e g c l o r o z á s á t vég eztü k e g é s z e n e l t ö m ö d i k . A tö m itő anyag Re.iz s z e r i n t h e x a c l o r b e n z o l . A h e x a c l o r b e n z o l apró tü c s k ö k a l a k j á b a n h e l y e z k e d i k e l a cső
4 ? .
f a l á n .
A t i t a n t e tr a c f to r id n a k a komplexkép- zésben van i g e n nagy j e l e n t ő s é g e .
í r oda Id e:
J o u r n a l f ü r Jfr a k tis c h á m ie ( 14' ./ 2 c í /}
3 e r i c h t e dér Q e u t sc h e n Cheraischen G e s e l l s c h a f t (1906 3 2 . 219.
J . p r a k t . Cher.: 1 3 9 .(1959) Z . a n á l . Cher,: 2 2 . (399)
R ü d i a ü l e Nachweis ,.Bes tiEmur.g und Trennung d.
Chemischen Eleme nte 4 .
E r i c h M ü l l e r : E l e k t r o n é t r i s c h e F a s s a n a l y s e . ' Molnár J á n o s és J o v i t z a G y ö rg y : E l m é l e t i és g y a k o r l a t i k é z ik ö n y v a r á d i ó r ó l .
Gme l i n - K r a u t - F r i e d h e im-pe t e r s : A n o rg a n is c h e # C h e m i e T i t á n . )
R h y s i k a l i s c h e Methoden dér A n a l y t i s c h e n Chemie D r i t t e r T e i l .
L udv ig Y a n i n á : P r q p a r a t i v e C h e m i e . ( I . )
Z e i t s c h r i f t f ü r a n o r g a n is c h e und a l l g e m e i n e Chemie. Ü . L e l y 8? k ö t e t 226. o l d a l .
