Курсовая работа: Определение содержания германия в твердом электролите GeSe-GeJ2

Кислородные насосы . Пусть во внешнее пространство пробирки подается воздух или газ, содержащий кислород. Если внешний электрод стал анодом, а внутренний - катодом, то из газа в пробирку пойдет чистый кислород. Подобные устройства - кислородные насосы - могут найти применение там, где потребление кислорода невелико или требуется его высокая чистота.

Электролизеры . К внешнему электроду – катоду – подводят водяной пар или углекислый газ. На катоде будет происходить разложение пара или углекислого газа, а на аноде в обоих случаях выделяется кислород. Уникальная способность этого высокотемпературного электролизера одновременно разлагать водяной пар и углекислый газ позволяет создать систему жизнеобеспечения, скажем, на космических объектах.

Теплоэлектрогенераторы . Человек сделал первый шаг к независимости от природы, научившись сохранять огонь, поистине универсальный источник энергии. Костер давал тепло и свет, на нем готовили пищу, он расходовал ровно столько топлива, сколько было необходимо. Еще в конце прошлого века свет давали свечи и керосиновые лампы, а тепло - печи. Лишь немногим более ста лет назад на человека начало работать электричество, которое могло давать свет, тепло, механическую работу. Одно время казалось, что достаточно подвести к жилищу только электрическую энергию, а уж там преобразовывать ее во что угодно. Но сказала свое слово экономика: КПД электростанции менее 40%, потери при передаче и обратном превращении электричества в другие виды энергии тоже значительны. Ясно, что там, где нужно только тепло, его целесообразно получать прямо из топлива. И не случайно сегодня обсуждается простая идея: вернуть «очаг» в дом в виде электрохимического генератора с топливным элементом, преобразующим энергию топлива в электричество и тепло.

Мы можем видеть, насколько значительна роль твердых электролитов в различных сферах современной техники, в самых разнообразных отраслях жизни человека могут находить они свое применение. Создание низкотемпературных твердых электролитов, предсказание и разработка новых соединений, обладающих свойствами твердых электролитов – перспективная отрасль развития химии твердых электролитов.

Относительно неизученным в настоящее вя настоящее время является то, как происходит изменение свойств и состава твердых электролитов во время работы. Понятно, что знание этого позволяет предсказывать поведение приборов, сделанных на основе твердых электролитов, с течением времени, строить предположения об их пригодности к работе при заданных условиях своего применения, значительно повысить надежность такого рода приборов и устройств. В настоящей работе была сделана попытка установить, отличается ли, и если отличается, то насколько, практический состав твердого электролита от его теоретического состава

Задачи, которые необходимо решить при выполнении курсовой работы

· выбрать методику определения массовой доли германия в твердом электролите

· осуществить перевод вещества в раствор

· произвести подготовительные работы к проведению анализа, подобрать соответствующие реактивы и оборудование

· произвести экспериментальную часть анализа твердого электролита

· рассчитать на основании полученных данных массовую долю германия в образце твердого электролита

· сравнить полученные результаты с теоретически рассчитанными значениями

· рассчитать относительную погрешность метода измерений, сравнить ее с относительным отклонением полученных результатов от теоретических

· объяснить отклонения полученных результатов от теоретических

· сделать вывод о применимости данного метода определения германия в соединениях для вычисления его массовой доли в твердом электролите GeSe-GeJ₂ и об отклонении состава твердого электролита от теоретического.

Литературный обзор

При подготовке к проведению экспериментальной части курсовой работы был проведен обзор ряда литературных изданий на предмет методов и способов количественного определения германия в исследуемом веществе. Для определения германия разработаны и применяются практически весь перечень методов, которыми к настоящему времени располагает аналитическая химия, в частности, гравиметрические, титриметрические, фотометрические, полярографические, амперометрические, спектральные методы, а также некоторые другие.

Гравиметрические способы определения германия

Долгое время единственным способом гравиметрического определения германия считалось определение его в форме двуокиси, взвешиваемой после осаждения GeS₂ . многие другие предложенные более поздние методы также заканчиваются взвешиванием двуокиси германия из-за непостоянства состава ряда других соединений, в виде которых может быть осажден германий. Недостаток всех этих методов состоит в неблагоприятном факторе пересчета. Поэтому активно разрабатывались методы определения германия, использующие переведение его в комплексную германомолибденовую кислоту и осаждение ее органическим основанием. Содержание германия в таких осадках составляет всего несколько процентов, что весьма важно при определении малых количеств германия в исследуемых образцах. В последнее время предложены методы осаждения германия в виде комплексов с органическими соединениями. Эти комплексы также имеют малое содержание германия.

Гравиметрические методы определения германия неселективны, и перед их применением обычно необходимо проведение специальных операций отделения. В качестве которых используется обычно дистилляция или экстракция тетрахлорида германия. Основные гравиметрические методы, используемые при определении содержания германия:

· определение в форме сплава с металлом после выделения электролизом

· определение в форме дисульфида

· определение в форме двуокиси германия

· определение в форме ортогерманата магния

· определение в форме германомолибдата или германовольфрамата органического основания

· определение в форме фениларсонатов

· определение в форме германотартрата бария

· определение в форме тридифенолгерманатов

Титриметрические методы определения германия