物化实验报告：实验14离子迁移数

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1、温度改变，迁移数也会发生变化，一般温度升高时,匚和仃的差别减小。实验14离子迁移数的测定一界面法姓名：贾睾学号：2008011920班级：化82班（同组者：张辇）实验日期：2010年11月24日提交报告13期：2010年11月30日实验指导老师：文芳1引言1.1实验目的1.1.1采用界面法测定h+离子的迁移数1.1.2掌握测定离子迁移数的基本原理和方法。1.2实验原理当电流通过电解电池的电介质溶液时，两种离子传递的电量分别为q+和q„通过的总电量为每种离子传递的电量与总电量之比，称为离子迁移数。q_（1）Q，Q(2)0B2-14

2、-2界面法测离子迁移数装b图1迁移管屮电位梯度图图2界面法测离子迁移数装置图利用界面移动法测迁移数的实验可分为两类:一类是使用两种指示离子，造成两个界而;另一类是只用一种指示离子，有一个界面。本实验是用后一种方法，以镉离子作为指示离子，测某浓度的盐酸溶液中氢离子的迁移数。ffi2-14-1迁移管中的电位梯度界面的位置可通过界而上下溶液性质的差异而测定。利用pH值的不同指示剂显示颜色不同，测出界面。/T往上迁移的平均速率，等于界面向上移动的速率。(3)q严VNFN为H+的浓度，F为法拉第常数,欲使界面保持清晰，CdCl2溶液能满足

3、这个要求，因为Cd驾尚度（U）较小，即在Cd阳极上Cd氧化，进入溶液生成CdCb,逐渐顶替HC1溶液，在管中形成界面。离子的移动速度3）是相等的，二％…由此可得:Cdn(5)(6)U旳dEdE'dE——＞一dLdL即在CdCb溶液屮电位梯度是较大的，H+因扩散作用落入CdCH溶液层。它就不仅比能赶冋到HC1层。同样若任何Cd?+进入低电位梯度的HC1溶液，重又落后于HS这样界面在通电过程中保持清晰。2实验操作2.1实验药品、仪器型号及测试装置示意图迁移管，超级恒温水浴，Cd电极，Ag电极，亳安表，稳压稳流电源,HC1溶液（O.l

4、mol・血一'），甲基橙，秒表。仪器型号：DYY-2C型电泳仪实验装置图如下:b图3安装示意图2.2实验条件室温气压为记录，该实验室没有气压计和温度计盐酸浓度：C=0.09448mol/L1.3实验操作步骤及方法要点2.3.1按图2-14-2安装仪器。配制及标定浓度约为O.lmol・血7的盐酸。加入少许甲基橙，使溶液呈红色。将超级恒温水浴温度调至25°C。用少许盐酸溶液润洗迁移管两次，而后在整个管中加满盐酸溶液。注意：切勿使管壁粘附气泡。将镉电极套管加满盐酸溶液(安装前检查镉电极，如果电极表面被氧化，用砂纸将电极氧化层打燃干净)

5、，安装在迁移管的下部。迁移管垂直固定避免振荡，照图连接好线路，检查无误后，再开始实验。2.3.2打开稳压稳流电源。选择开关搬至稳压，调节电流在6〜7mA之间。随着电解进行，阳极镉会不断溶解变为Cd2+,由于F离子的迁移，出现清晰界面。当界面移动到第一个刻度时，立即打开秒表。此后，每隔一分钟记录时问及对应的电流值。每当界面移动至第二、第三等整数刻度的时候，记下相应的时间及对应的电流值，直到界面移动至第五个刻度(每刻度的间隔为0.1ml.)o关闭电源开关，过数分钟后，观察界面有何变化。再打开电源，过数分钟后，再观察之。试解释产生变化

6、的原因。2.3.3实验完成，在迁移管中加满蒸馆水。2.3.4若毫安表未校正，可用电势法校正。用电势法校正毫安表的方法如图2-14-3所示。电位计“未知”两接线柱接标准电阻，测其两端的电位降。由下式计算真实电流：伙二标准电阻两端电位降R~标准电阻值图2-14-3校正珏安计线路图4校正毫安计线路图2.3.5以上实验是电压恒定，通过测量电流随时间的变化来得到迁移数的。试用恒电流的方法重复上述实验。用电流恒定(I=3mA)的方法，我们只需要记录电流值及界面迁移到整数刻度时(即0.1ml.0.2ml...0.5ml)的时间即可。试比较两种

7、方法。2.3.6时间允许可选做以下内容：改变恒温水浴温度分别为35°C、40°C、50°C分别测定它们的迁移数。3结果与讨论2.1原始实验数据1.1.1恒压法表1恒压法数据记录表（每隔一分钟）时间/min电流/mA时间/min电流/mA06.789114.16516.356124.05325.977133.95035.656143.85145.381153.75955.145163.67764.928173.59674.745183.52484.578193.45494.428203.389104.29221表2恒压法数据记录表

8、（整数刻度）吋间/s01763876409191235电流/mA6.7895.6834.8384.2013.7303.351刻度值/mL00.10.20.30.40.53.1.2恒流法表3恒流法数据记录表时间/s0309750112515051890电流/mA2