電導的測定及應(yīng)用.ppt

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1、電導的測定及應(yīng)用一、實驗目的1.掌握電導測定的原理和電導儀的使用方法。2.通過實驗驗證電解質(zhì)溶液電導與濃度的關(guān)系。3.掌握電導法測定HAc的電離常數(shù)和CaCO3的溶度積的原理和方法。二、實驗原理導體導電能力的大小常以電阻的倒數(shù)去表示，即有式中G稱為電導，單位是西門子S。導體的電阻與其長度成正比與其截面積成反比即：ρ是比例常數(shù)，稱為電阻率或比電阻。根據(jù)電導與電阻的關(guān)系則有：κ稱為電導率或比電導：lmol電解質(zhì)溶液全部置于相距為1m的兩個平行電極之間溶液的電導稱之為摩爾電導，以λ表示之。如溶液的摩爾濃度以c表示。則摩爾電導可表示為：λ的單位是S.m2.mol-1,c的

2、單位是mol.L-1。強電解質(zhì)稀溶液摩爾電導與濃度的關(guān)系，遵循科爾勞許公式：實驗測定不同濃度的強電解質(zhì)稀溶液的電導，以~作圖，得到一直線，外推即可得到對于弱電解質(zhì)溶液，在濃度不是太小時，由于電離平衡的存在，隨濃度變化不明顯，在極稀時，將不能維持電離平衡，隨濃度變小迅速增大，不能用外推的方法得到。在一定溫度下，HAc的電離達到平衡時：測得一系列不同濃度的HAc溶液的摩爾電導，以cΛm對1/Λm作圖為直線，其鈄率為(KcΛm∞)2，可求得Kc。(H+和Ac-的摩爾電導分別為349.82和40.9×10-4S.m2.mol-1。)根據(jù)摩爾電導Λm與電導率κ的關(guān)系：

3、測定難溶鹽的溶解度和溶度積。一、儀器的校準1.開機(1)將電源線插入儀器電源插座，儀器必須有良好接地！(2)按電源開關(guān)，接通電源，預熱30min后，進行校準。校準(1)量程選擇開關(guān)指向“檢查”；(2)常數(shù)補償旋鈕指向“1”刻度線；(3)溫度補償旋鈕指向“25℃”線；(4)調(diào)節(jié)校準旋鈕，使儀器顯示100.0μS/cm，校準完畢。測量(1)根據(jù)測量范圍正確選擇具有合適電極常數(shù)的電導電極；注：常數(shù)為1.0、10類型的電極有“光亮”和“鉑黑”二種形式，鍍鉑電極習慣稱作鉑黑電極，對光亮電極其測量范圍0~300μS/cm為宜電導率儀的使用1測量范圍(μS/cm)推薦使用電導常數(shù)的電

4、極0~20.01，0.10~2000.1，1.0200~20001.02000~200001.0，1020000~10000010(2)電極常數(shù)的設(shè)置A.量程選擇開關(guān)指向“檢查”；B.溫度補償旋鈕指向“25℃”線；C.調(diào)節(jié)校準旋鈕，使儀器顯示100.0μS/cm；D.調(diào)節(jié)常數(shù)補償旋鈕，使儀器顯示值與電極所標數(shù)值一致。(3)溫度補償?shù)脑O(shè)置A.如欲得到待測溶液在實際測量溫度下的電導率值，則將溫度補償旋鈕指向“25℃”線；B.如欲得到待測溶液在25℃時的電導率值，則將溫度補償旋鈕指向待測溶液的實際溫度值。(4)將量程選擇開關(guān)指向合適位置進行測定。若測量過程中顯示值熄滅，說明測

5、量超出量程范圍，應(yīng)將量程選擇開關(guān)切換至更高一檔量程。注：C為電極常數(shù)電導率儀的使用2序號量程選擇開關(guān)位置量程范圍(μS/cm)測得電導率(μS/cm)1Ⅰ0~20.0顯示讀數(shù)×C2Ⅱ20.0~200.0顯示讀數(shù)×C3Ⅲ200.0~2000顯示讀數(shù)×C4Ⅳ2000~20000顯示讀數(shù)×C1.KCl溶液的電導(逐次稀釋法)①用移液管取50mL0.0200mol.L-1的KCl溶液于恒溫瓶中，插入電極，通恒溫水恒溫，3min后測定溶液的電導率；②加入50mL已恒溫的電導水，攪拌3min后測定；③吸去10mL（或20mL）溶液后，再加入10mL(或20mL）電導水，同上法測定；

6、④同法再稀釋7次后，分別測定溶液的電導率。2.HAc溶液的電導和電離常數(shù)：將溶液換為0.1000mol.L-1的HAc溶液，按上述逐次稀釋法測定體系電導率。3.測定CaCO3的溶度積：取約1g固體CaCO3放入200mL錐形瓶中，加入約100mL重蒸餾水，加熱至沸騰，倒掉清液，以除去可溶性雜質(zhì)，重復3次。再加入約100mL重蒸餾水，加熱沸騰，使之溶解。放到恒溫槽中20分鐘使之沉淀。上層清液轉(zhuǎn)入干凈恒溫瓶，恒溫后測其電導。4.測定電導水的電導。五、數(shù)據(jù)記錄1．KCl溶液電導測定2．繪制HAc摩爾電導與濃度的關(guān)系圖C(×10-2mol.L-1)κKCl-κH2OΛmC1

7、/2C(×10-2mol.L-1)κHAc-κH2OcΛm1/ΛmCaCO3溶度積測定:實驗水的電導：次數(shù)測定值平均值123次數(shù)測定值平均值123數(shù)據(jù)處理1.用外推的Λm∞值，并與文獻值比較。2.以cΛm對1/Λm作圖，計算HAc的電離常數(shù)。3.計算CaCO3的溶度積與文獻值比較。實驗注意事項實驗用水必須是重蒸餾水，其電導率應(yīng)≦1*10-4S.M-1。實驗過程中溫度必須恒定，稀釋的電導水也需要在同一溫度下恒溫后使用。測量CaCO3溶液時，一定要沸水洗滌多次，以除去可溶性離子，減小實驗誤差。