電導(dǎo)的測定及應(yīng)用

1、電導(dǎo)的測定及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握電導(dǎo)測定的原理和電導(dǎo)儀的使用方法。2.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電解質(zhì)溶液電導(dǎo)與濃度的關(guān)系。3.掌握電導(dǎo)法測定HAc的電離常數(shù)和CaCO3的溶度積的原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理導(dǎo)體導(dǎo)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(dǎo)，單位是西門子S。導(dǎo)體的電阻與其長度成正比與其截面積成反比即：是比例常數(shù)，稱為電阻率或比電阻。根據(jù)電導(dǎo)與電阻的關(guān)系則有：AlR稱為電導(dǎo)率或比電導(dǎo)：lmol電解質(zhì)溶液全部置于相距為1m的兩個(gè)平行電極之間溶液的電導(dǎo)稱之為摩爾電導(dǎo)，以表示之。如溶液的摩爾濃度以c表示。則摩爾電導(dǎo)可表示為：的單位是S.m2.mol-1,c的單位是m

2、ol.L-1。 1強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液摩爾電導(dǎo)與濃度的關(guān)系，遵循科爾勞許公式：實(shí)驗(yàn)測定不同濃度的強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)，以 作圖，得到一直線，外推即可得到CAmmmCm 對于弱電解質(zhì)溶液，在濃度不是太小時(shí)，由于電離平衡的存在， 隨濃度變化不明顯，在極稀時(shí)，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(dá)到平衡時(shí)：mmmacaKc12mma cmmcmmKKc2測得一系列不同濃度的HAc溶液的摩爾電導(dǎo)，以cm對1/m作圖為直線，其鈄率為(Kcm)2 ，可求得Kc。(H+和Ac-的摩爾電導(dǎo)分別為349.82 和40.910-4S.m2.mol-1。)根據(jù)摩爾

3、電導(dǎo)m與電導(dǎo)率的關(guān)系：測定難溶鹽的溶解度和溶度積。 cm一、儀器的校準(zhǔn)一、儀器的校準(zhǔn)1. 開機(jī)開機(jī) (1) 將電源線插入儀器電源插座，儀器必須有良好接地！將電源線插入儀器電源插座，儀器必須有良好接地！ (2) 按按電源開關(guān)電源開關(guān)，接通電源，預(yù)熱，接通電源，預(yù)熱30min后，進(jìn)行校準(zhǔn)。后，進(jìn)行校準(zhǔn)。2.校準(zhǔn)校準(zhǔn) (1) 量程選擇量程選擇開關(guān)指向開關(guān)指向“檢查檢查”； (2) 常數(shù)補(bǔ)償常數(shù)補(bǔ)償旋鈕指向旋鈕指向“1”刻度線；刻度線； (3) 溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償旋鈕指向旋鈕指向“25”線；線； (4) 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)校準(zhǔn)校準(zhǔn)旋鈕，使儀器顯示旋鈕，使儀器顯示100.0S/cm，校準(zhǔn)完畢。，校準(zhǔn)完畢。3.測量測

4、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(dǎo)電極；根據(jù)測量范圍正確選擇具有合適電極常數(shù)的電導(dǎo)電極； 注：常數(shù)為注：常數(shù)為1.0、10類型的電極有類型的電極有“光亮光亮”和和“鉑黑鉑黑”二種形式，鍍鉑電極習(xí)慣稱二種形式，鍍鉑電極習(xí)慣稱作鉑黑電極，對光亮電極其測量范圍作鉑黑電極，對光亮電極其測量范圍0300S/cm為宜為宜 電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)率儀的使用使用1測量范圍(S/cm)推薦使用電導(dǎo)常數(shù)的電極020.01，0.102000.1，1.020020001.02000200001.0，102000010000010(2) 電極常數(shù)的設(shè)置電極常數(shù)的設(shè)置 A.量程選擇量程選擇開關(guān)指向開關(guān)指向“檢

5、查檢查”； B.溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償旋鈕指向旋鈕指向“25”線；線； C.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)校準(zhǔn)校準(zhǔn)旋鈕，使儀器顯示旋鈕，使儀器顯示100.0S/cm； D.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)常數(shù)補(bǔ)償常數(shù)補(bǔ)償旋鈕，使儀器顯示值與電極所標(biāo)數(shù)值一致。旋鈕，使儀器顯示值與電極所標(biāo)數(shù)值一致。(3) 溫度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置溫度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置 A.如欲得到待測溶液在實(shí)際測量溫度下的電導(dǎo)率值，則將如欲得到待測溶液在實(shí)際測量溫度下的電導(dǎo)率值，則將溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償旋鈕指向旋鈕指向“25”線；線； B.如欲得到待測溶液在如欲得到待測溶液在25時(shí)的電導(dǎo)率值，則將時(shí)的電導(dǎo)率值，則將溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償旋鈕指向待測溶液的實(shí)旋鈕指向待測溶液的實(shí)際溫度值。際溫度值。(4) 將量

6、程選擇開關(guān)指向合適位置進(jìn)行測定。若測量過程中顯示值熄滅，說明測量超將量程選擇開關(guān)指向合適位置進(jìn)行測定。若測量過程中顯示值熄滅，說明測量超出量程范圍，應(yīng)將量程選擇開關(guān)切換至更高一檔量程。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：注：C為電極常數(shù)為電極常數(shù)電導(dǎo)率儀的使用電導(dǎo)率儀的使用2序號(hào)量程選擇開關(guān)位置量程范圍(S/cm)測得電導(dǎo)率(S/cm)1020.0顯示讀數(shù)C220.0200.0顯示讀數(shù)C3200.02000顯示讀數(shù)C4200020000顯示讀數(shù)C1.KCl溶液的電導(dǎo)(逐次稀釋法)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，3mi

7、n后測定溶液的電導(dǎo)率；加入50mL已恒溫的電導(dǎo)水，攪拌3min后測定；吸去10mL（或20mL）溶液后，再加入10mL(或20mL）電導(dǎo)水，同上法測定；同法再稀釋7次后，分別測定溶液的電導(dǎo)率。2.HAc溶液的電導(dǎo)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)。4.測定電導(dǎo)水的電導(dǎo) 。 五、數(shù)據(jù)記錄五、數(shù)據(jù)記錄1KCl溶液電導(dǎo)測定2繪制HAc摩爾電導(dǎo)與濃度的關(guān)系圖 C(10-2mol.L-1) KCl-H2OmC1/2C(10-2mol.L-1) HAc-H2O cm 1/m CaCO3溶度積測定:實(shí)驗(yàn)水的電導(dǎo)：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m值，并與文獻(xiàn)值比較。2.以cm對1/m作圖，計(jì)算HAc的電離常數(shù)。3.計(jì)算CaCO3的溶