最新电导分析法(1)教学讲义PPT课件.ppt

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1、电导分析法(1)第一节溶液电导概念一、电导和电导率：1.导体:把有导电能力的物质称为导体。导体分类：（1）电子导体：依靠电子的定向流动导电，如金属，金属氧化物，石墨等。（2）离子导体或电解质溶液：借离子在电场作用下定向移动导电，包括水或非水溶剂的电解质溶液或固体电解质。2.电导(G)衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。单位：西门子S，1S=1-1二、摩尔电导率摩尔电导率是在距离为1m的两电极间含有1mol溶质时电解质溶液所具有的电导。式中Λm称为摩尔电导率，单位为S·m2·mol-1。c为溶液的浓度，mol·m-3。摩尔电导率与浓度的关系由图可知，摩尔电

2、导率随浓度的增大而下降。实验证明，在溶液足够稀的情况下，强电解质的摩尔电导率Λm值接近于常数，换句话说，稀溶液的摩尔电导率基本上不随溶液浓度而变化，这就是为什么摩尔电导率较电导率更便于用来比较不同电解质的导电能力。摩尔电导率与浓度的关系三、无限稀溶液的摩尔电导率Λm°1.当无限稀释溶液时，摩尔电导率达到极大值，称为无限稀释溶液摩尔电导率，用Λm°表示。2.每种电解质在给定溶剂中无限稀释时的摩尔电导率是一个常数，不再随浓度而改变，因此可作为各种电解质在水溶液中导电能力的特征常数。它反映了电解质中离子的特性，其值仅与温度有关，所以采用Λm°就可以完全摆脱溶液浓度对摩尔

3、电导的影响。3.在电解质溶液中，离子带有电荷，离子间存在相互作用，溶液愈浓，作用愈大，离子的运动和导电能力就愈受到牵制，Λm值就愈小；相反，溶液愈稀，则离子之间引力愈小，Λm值就愈大，当溶液无限稀释时，离子之间作用力极小，此时Λm值趋于最大值，即Λm°。4.上面提到的摩尔电导率接近于常数，为什么它仅仅是接近于常数,而不完全是是常数呢？因为它在一定程度上还是随着溶液浓度的变化而变化的.Λm°值可通过实验求得方法是将Λm值对c1/2作图，得一曲线，再将曲线外延至c=0处，所得的Λm值即为Λm°值。若使用Λm°代替Λm，则式亦可写成κ=Λm°·c四、离子独立运动定律离子

4、独立运动定律是指在无限稀释溶液中,电解质的摩尔电导率是正、负离子的摩尔电导率的总和。或式中：电解质无限稀释时的摩尔电导率无限稀释时摩尔离子电导率一些电解质溶液的电导率(25C)电解质溶液（s/m）NaCl（饱和溶液）25.130.1MHCl3.910.1MCH3COOH0.0520.1MKCl1.2881.0MKCl11.18一些离子在无限稀释时的摩尔离子电导率(25C)阳离子λ°+(×10-4S·m2·mol-1)阴离子λ°-H+349.8OH-198.6Li+38.7F-55.4Na+50.1Cl-76.4K+73.5Br-78.1NH4+73.5I-76.8

5、Ag+6.9CO32-118.6Mg2+106.1HCO3-44.5Ca2+119.0CN-82Sr2+118.9Ba2+127.2第二节溶液电导的测定一、方法概述测量溶液电导时，如果用直流电进行测量，电流通过溶液时，两电极上发生电极反应形成一个电解池，因而改变电极附近溶液的组成，产生极化，引起电导测量的误差。因此必须用较高频率的交流电测量电导以降低极化效应。二、电导测量与装置1.装置（1）电极铂电极：铂片。面积，距离固定。光亮铂电极：铂黑电极:表面覆盖一层细小铂粒,减小极化。（2）电导池（避免测量过程中温度变化）池常数测定:电极间距与面积的比值（L/A）称为电导

6、池常数。用标准KCl溶液测定（3）电导仪2.测量电路溶液电导的测量，实际上就是测量溶液的电阻。不能用万用表来测量，因为当电流通过电极时，会产生氧化或还原反应而改变了电极附近溶液的组成或浓度，这样就造成测量误差，因为当电流由正变负或由负变正时，电极表面的氧化或还原迅速交替进行，其结果可以认为没有氧化、还原发生。通常有电桥平衡法、分压法和欧姆计法等三种方法。（1）电桥平衡法振荡器产生频率为1KHZ的交流电压，加到桥的ab两端，从桥的cd端输出，经交流放大器放大后，再整流为直流信号推动电表，当桥平衡时，电流表指示为零，此时R1和R2为标准电阻，R1和R2组成电路比例臂。

7、R1/R2的值可选用0.1，1.0，及10等数值。R3为可调精密电阻，Rx为电导池的电阻。由于电导池存在着极间Cx电容(图中用虚线表示，非外加上去的电容)，所以电阻R3上加一个可变电容C3以平衡之。Rx为待测溶液的电阻值。其倒数即为电导值。电桥平衡法不受电场影响，示零器的灵敏度足够高时测量精密度较高。由此可见，用电桥法测定溶液的电导，需要有一个交流电源，一个盛装溶液的电导池和一个电桥装置，商品电导仪就是由这些部件组成。（2）分压法由交源E提供电压E，加在电导池（Rx）与分压电阻（Rm）串联的电路上，它们分压分别为Ex和Em，图3-5分压法电路原理E=Ex+Em=i

8、（Rx+R